【桁架天线可以做的十分巨大,若没有这种巧妙的设计,将这么大的天线送入太空几乎不可能实现】

发射前首先要把它压扁,然后用一根绳子穿进桁架结构里,拉住几个关键的节点。入轨之后,先把捆住桁架的机构解锁,然后启动电机,把绳子卷起来。在这个过程中,平行四边形逐渐张开,到预定位置之后,伸缩斜杆锁死,把桁架结构变成很多个稳定的三角形。

【收拢后的天线又轻又小,空间利用的非常充分,非常适合作为航天载荷】

这个过程的风险在于,面对那么多节点部件,有时多达上百个,一旦有节点或者斜杆卡死,天线就无法继续展开,卫星也就报废了。所以,拉索怎么穿、力量怎么施加、节点和斜杆怎么润滑,都需要机械专业的研究人员做高难度设计和仿真。

如今的桁架式天线,一般采用所谓的铰接杆展开机构方式。桁架杆之间用铰链连接在一起。这里的铰链也分成折形和球形两种。折形最简单,就是用一根圆柱形的轴把两根杆连接起来,可以做一个平面内的转动。球形就和人类的肩关节一样,可以做到展开刚度最高、精度最高,结构复杂程度却不是最高,是最好的选择。但是,球形铰链的动力学特征非常复杂,必须在地面上做充分的仿真分析,才能用在卫星上。毕竟,天线展开的环境是恶劣的太空,有无光照的部位温差数百度,要确保在这种极端环境下,所有部件按照设计顺利工作,并不那么容易。

【原理越简单的东西,想做好做精往往越难,而这些机构要在恶劣的太空下保证顺利展开】