一种用于空间捕获的绳网及其收纳封装方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103590188 A (43)申请公布日 2014.02.19 CN 103590188 A (21)申请号 201310503095.4 (22)申请日 2013.10.23 D04G 1/00(2006.01) B65D 77/00(2006.01) (71)申请人 中国人民解放军国防科学技术大学 地址 410073 湖南省长沙市中国人民解放军 国防科学技术大学 申请人 北京空间飞行器总体设计部 (72)发明人 张青斌 谭春林 祁玉峰 高庆玉 刘永健 丰志伟 高兴龙 (74)专利代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 安丽 (54) 发明名称 一种用。

2、于空间捕获的绳网及其收纳封装方法 (57) 摘要 一种用于空间捕获的绳网及其收纳封装方 法， 空间捕获绳网包括网片、 中心绳结、 边线绳以 及加强绳、 拉出绳、 网束包、 收纳舱、 边线包。收纳 封装过程如下 ： 首先， 牵拉绳网中心绳结将绳网 拉成网束状 ； 然后， 由中心绳结开始将网束以 “W” 字型折法收于网束包内， 并将网束包以 “S 字型” 折法折成方块状后收纳于绳网收纳舱内 ； 最后将 边线绳以 “W” 字型折法分别收于四个边线绳包内 并安装于绳网收纳舱的外表面， 完成绳网的收纳 封装过程。 本发明所设计的空间捕获绳网及 “S字 型栅格式” 收纳封装方法可以有效避免空间绳网 在高速。

3、拉出展开过程中的打结、 穿过和缠绕问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103590188 A CN 103590188 A 1/1 页 2 1. 一种用于空间捕获的绳网， 其特征在于包括 ： 网片 （1） 、 中心绳结 （2） 、 边线绳 （3） 、 加 强绳 （4） 、 拉出绳 （5） ; 网片 （1） 由网绳编织成正方形， 网片 （1） 中的网目呈菱形排列 ； 网片 （1） 的四条边线绳 （3） 与网片 （1） 的四条边通。

4、过绳结连接， 每两条边线绳 （3） 之间的交汇点 采用绳结连接 ； 两条加强绳 （4） 分别与网片 （1） 的两条对角线通过绳结连接 ； 两条加强绳 （4） 交汇处采用中心绳结 （2） 与网片 （1） 中心点连接 ； 每条边线绳 （3） 与加强绳 （4） 的交汇 点均引出一条拉出绳 （5） 。 2. 针对权利要求 1 所述的一种用于空间捕获的绳网的收纳封装方法， 其特征在于步骤 如下 ： 1） 将绳网平铺于地面并展开， 牵拉绳网中心绳结 （2） 将绳网拉成网束， 使四条边线绳 （3） 收拢并处于距离绳网中心绳结 （2） 等半径的弧段上 ； 2） 由绳网中心绳结 （2） 开始将网束以 “W” 字。

5、型折法收纳于网束包 （6） 的每个栅格内， 使收纳后中心绳结 （2） 和边线绳 （3） 位于网束包 （6） 的同一侧 ； 将网束包 （6） 竖立起来并以 “S 字型” 折法折成方块状后， 将网束包 （6） 中对应于中心绳结 （2） 和边线绳 （3） 的另一侧固 定在网舱 （7） 内 ； 所述的网束包 （6） 为栅格式结构， 由两层布缝制而成， 具有多个两端通孔 的栅格， 栅格宽度从左到右依次逐渐变宽 ； 3） 将边线绳 （3） 以 “W” 字型折法分别收纳于四个边线绳包 （8） 内， 并将边线绳包 （8） 粘 贴于网舱 （7） 的外表面， 完成绳网的收纳封装过程 ； 所述的边线绳包 （8） 为。

6、栅格式结构， 由 两层布缝制而成， 边线绳包 8 内侧缝有粘扣， 具有八个两端通孔的等宽度栅格。 权 利 要 求 书 CN 103590188 A 2 1/3 页 3 一种用于空间捕获的绳网及其收纳封装方法 技术领域 0001 本发明主要涉及一种用于空间绳网抓捕系统的绳网以及绳网收纳封装方法， 适用 于对空间非合作目标实施在轨抓捕所用绳网及收纳封装方法设计。 背景技术 0002 随着空间技术的发展， 对空间碎片、 废弃卫星等非合作目标实施在轨抓捕变得越 来越重要， 是急需发展新的技术。 其中， 绳网捕获技术是国际上研究比较热门的一种空间技 术， 主要是利用绳网展开机构向捕获目标方向发射一张由细。

7、绳编制成的大网， 在包裹住目 标航天器后， 将目标航天器收回或者控制。 利用绳网具有较大拦截面积， 利于覆盖抓捕目标 的特点， 绳网捕获技术成为具有一定容错能力的抓捕系统， 提高了空间目标抓捕的安全性 和可靠性。 由于空间任务的高成本与高风险性， 对于绳网捕获技术， 我们需要在地面进行大 量试验。 0003 为了解决地球静止轨道资源日趋紧张的问题， 欧空局开展了一个用绳网抓捕地球 静止轨道废弃卫星的 ROGER(Robotic Geostationary Orbit Restorer) 项目。其中绳网系 统主要用于清除地球同步轨道上的废弃卫星或者运载器末级。该空间任务主要包括 ： 绳网 发射，。

8、 绳网展开， 捕获控制目标。ROGER 系统的服务航天器能够在距离目标 15 米处释放绳 网， 经过抛射、 展开， 完成对非合作目标的捕获， 并通过连接在绳网上的系绳将目标运输到 高于 GEO 的轨道上。 0004 但是由于现有技术中绳网结构的特殊性 （面积大、 质量小、 网目大等） ， 绳网在工作 过程中容易发生缠绕、 穿过和打结等现象， 造成绳网无法打开， 因此急需一种更高的可靠性 绳网及绳网收纳封装工艺解决这种问题。 发明内容 0005 本发明解决的技术问题是 ： 克服现有技术的不足， 提出一种用于空间捕获的绳网 以及绳网收纳封装方法， 通过 “S字型栅格式” 隔离技术， 对绳网网束、 。

9、边线进行了有效隔离， 并保证绳网拉出展开过程的有序性， 解决了工作过程中容易发生缠绕、 穿过和打结等问题。 0006 本发明的技术方案是 ： 一种用于空间捕获的绳网， 包括网片、 中心绳结、 边线绳、 加 强绳、 拉出绳 ; 网片由网绳编织成正方形， 网片中的网目呈菱形排列 ； 网片的四条边线绳与 网片的四条边通过绳结连接， 每两条边线绳之间的交汇点采用绳结连接 ； 两条加强绳分别 与网片的两条对角线通过绳结连接 ； 两条加强绳交汇处采用中心绳结与网片中心点连接 ； 每条边线绳与加强绳的交汇点均引出一条拉出绳。 0007 一种用于空间捕获的绳网的收纳封装方法， 步骤如下 ： 0008 1） 将。

10、绳网平铺于地面并展开， 牵拉绳网中心绳结将绳网拉成网束， 使四条边线绳 收拢并处于距离绳网中心绳结等半径的弧段上 ； 0009 2） 由绳网中心绳结开始将网束以 “W” 字型折法收纳于网束包的每个栅格内， 使收 纳后中心绳结和边线绳位于网束包的同一侧 ； 将网束包竖立起来并以 “S 字型” 折法折成 说 明 书 CN 103590188 A 3 2/3 页 4 方块状后， 将网束包中对应于中心绳结和边线绳的另一侧固定在网舱内 ； 所述的网束包为 栅格式结构， 由两层布缝制而成， 具有多个两端通孔的栅格， 栅格宽度从左到右依次逐渐变 宽 ； 0010 3） 将边线绳以 “W” 字型折法分别收纳于。

11、四个边线绳包内， 并将边线绳包粘贴于 网舱的外表面， 完成绳网的收纳封装过程 ； 所述的边线绳包为栅格式结构， 由两层布缝制而 成， 边线绳包内侧缝有粘扣， 具有八个两端通孔的等宽度栅格。 0011 本发明与现有技术相比的优点在于 ： 本发明根据空间非合作目标的捕获需求， 经 过反复大量的理论分析和地面试验， 提出了一种用于空间捕获的绳网及其收纳封装方法。 本发明所设计的空间抓捕绳网具有面积大、 质量小、 强度高等优点， 展开面积达 1600 平方 米 ； 本发明针对空间抓捕绳网所设计的收纳封装方法， 采用独特的 “S 字型栅格式” 隔离技 术， 有效避免了网束间接触， 同时保证了网束能够依序。

12、拉出， 降低绳网缠绕、 穿过和打结的 可能性， 提高了绳网的拉出展开性能。 附图说明 0012 图 1 为用于空间捕获的绳网 ； 0013 图 2 为网束包的尺寸规格 ； 0014 图 3 为边线绳包的尺寸规格 ； 0015 图 4 为收拢绳网过程 ； 0016 图 5 为收纳网束过程 ； 0017 图 6 为收纳边绳线过程。 具体实施方式 0018 空间捕获用绳网设计制作是整个空间绳网捕获任务的前提。根据空间任务的要 求， 空间绳网要求质量小、 强度大、 结构稳定且不容易发生缠绕。 0019 如图 1 所示， 本发明用于空间捕获的绳网为凯夫拉纤维平面正方形有结绳网， 主 要由网片 1、 中心。

13、绳结 2、 边线绳 3、 加强绳 4、 拉出绳 5 等部分组成。网片 1 由网绳采用平头 结方式编织而成， 材料选取为 0.3mm 凯夫拉 2 股捻绳， 网目呈菱形排列， 此种网格拓扑结构 可以保证在将网片收成束状后， 网片四条边线到达绳网中心点的距离相等 ； 四条边线绳 3 与网片1的四条边通过锁边绳结固定连接， 边线绳3之间的交汇点采用绳结固定连接 ； 两条 加强绳 4 分别与网片 1 两条对角线通过绳结固定连接， 两条加强绳 4 交汇处采用中心绳结 2 与网片 1 中心点固定连接结 ； 拉出绳 5 一端与边线绳 3 和加强绳 4 的交汇点固定连接， 一 端为自由端。边线绳 3、 加强绳 。

14、4、 拉出绳 5 材料为 3mm 凯夫拉 12 编编绳， 用来抵抗绳网发 射过程的冲击。 0020 绳网是一种稀疏结构， 展开后具有较大的尺寸， 占据较大的空间。 为了压缩绳网的 体积， 需要采取一定的方法对绳网进行收纳封装。本发明所设计的绳网收纳封装方法取名 为 “S 字型栅格式” 收纳封装方法。 0021 如图 4 至图 6 所示， 绳网收纳封装过程可分为收拢绳网、 收纳网束、 收纳边线绳三 个部分。 0022 收拢绳网 ： 如图 4 所示， 将绳网平铺于地面并展开， 找到绳网中心绳结 2， 牵拉绳网 说 明 书 CN 103590188 A 4 3/3 页 5 中心绳结 2 将绳网拉成网。

15、束， 保证四条边线绳 3 收拢并处于距离绳网中心绳结 2 等半径的 弧段上。收拢好的网束由网中心绳结 2 至边线绳 3 逐渐过度变粗。 0023 收纳网束 ： 如图 5 所示， 由绳网中心绳结 2 开始将网束以 “W” 字型折法收于网束包 6 的栅格内。将网束包 6 以 “S 字型” 折法折成方块状后 （开口朝上） 收纳于网舱 7 内。网 束包6为栅格式， 如图2所示， 由两层布缝制而成， 具有多个两端通孔的栅格， 栅格宽度为渐 变式， 如图 2 所示栅格高度为 40cm， 栅格宽度具体尺寸如表 1 所示， 以适应逐渐变粗的绳网 束。栅格式网束包收纳的优势在于将绳网束分栅格独立收纳， 从而保证。

16、了绳网束逐段有序 拉出， 并防止了不同栅格内的网束之间的交错缠绕。 0024 表 1 0025 序号 1234567891011121314151617 宽度 33.4 3.7 44.3 4.5 4.8 55.2 5.4 5.6 5.8 66.2 6.4 6.6 6.8 序号 18192021222324252627282930313233 宽度 6.9 77.2 7.4 7.5 7.6 7.8 7.9 88.2 8.4 8.5 8.7 8.8 8.9 9 0026 收纳边线绳 ： 如图 6 所示， 将边线绳 3 以 “W” 字型折法， 分别收于四个边线绳包 8 内。栅格式边线绳包 8， 如图 3 所示， 由两层布缝制而成， 边线绳包 8 内侧缝有粘扣， 具有八 个两端通孔的等宽度栅格， 栅格高度为 40cm， 每个栅格宽度为 3cm。将边线绳 3 等分成八组 并插入对应的栅格中， 将边线绳包8通过粘扣粘贴于网舱7的外表面， 完成绳网的收纳封装 过程。 0027 本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。 说 明 书 CN 103590188 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103590188 A 6 2/2 页 7 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103590188 A 7 。