航天天线刚性连接楔形锁紧结构

　　在航天机载、星载通讯天线的分块拼接装配场景中，大尺寸阵列天线的面板单元往往需要在无额外紧固件、无突出安装结构的前提下实现刚性固连，既要满足发射阶段强振动、大冲击载荷下的连接可靠性，又要控制整体附加重量，避免多余结构遮挡天线辐射面，这类楔形锁紧结构正是为适配该类严苛工况开发的无紧固件连接方案。该结构依靠两组交叉布置的楔形板条配合实现锁紧，单组楔形板条采用低碳钢材质加工，板条上设计有4mm厚度的楔形棱边，棱边角度经过反复校核，确保两组板条交叉压合时，楔形接触面产生的正压力能够形成足够大的静摩擦力，该摩擦力阈值高于天线全生命周期内可能承受的最大破断力，包括发射段的过载冲击力、在轨运行时的温度交变应力、姿态调整时的惯性载荷，

　　从根本上避免连接位置出现松脱、错位。从设计逻辑上看，该结构刻意降低了楔形板条的形位公差精度要求，相较于同功能的锥形板条连接结构，楔形板条的加工难度更低，普通铣削设备即可完成成型加工，不需要高精度磨削工序来保证锥面配合精度，更适配航天产品小批量、多批次的加工生产节奏，也能降低加工过程中的质量管控成本。当两组4mm厚的楔形板条沿交叉方向压入到位后，楔形棱边的表面会在压装力作用下发生微量塑性变形，表面的微观凸起会相互嵌合，在组件投入使用一段时间后，嵌合位置会在持续接触压力作用下发生轻微的扩散焊接效应，进一步提升连接位置的整体刚性，不会因为长期的温度循环、振动载荷出现连接刚度下降的问题。整个锁紧结构的附加总重量控制在90克，

　　不会给天线整体带来过多的重量负担，结构完全内嵌在天线面板的拼接缝隙内部，安装完成后没有突出于天线面板表面的结构件，不会对天线的辐射方向图造成遮挡或干扰，也不需要在天线面板上额外开设紧固件安装孔，避免了开孔带来的面板强度下降、电磁泄漏等问题。在安装边界设计上，该楔形结构完全适配常规蜂窝夹层天线面板的拼接缝尺寸，楔形结构的安装槽可以直接在天线面板的夹层芯体上一体加工成型，不需要额外设计安装支座，两组楔形板条分别固定在相邻两块待拼接天线面板的对接端面上，拼接时仅需要将两块面板沿对接方向推压到位，楔形棱边就会自动导向滑入配合位置，实现自锁，不需要额外的锁紧操作工序，也不需要设计防松结构，安装效率远高于传统的螺栓连接、铆钉连接方案。

　　在地面试验环节，该结构经过了振动台模拟发射载荷试验、高低温交变循环试验、真空环境下的长期静置试验，连接位置的相对位移量始终控制在微米级，完全满足星载天线的拼接精度要求，不会因为连接变形导致天线阵列的相位误差超标，同时该结构也可推广应用于地面大型相控阵雷达的面板拼接、机载通讯天线的快速装配场景，在需要无突出紧固件、高连接刚性、低附加重量的薄板类构件拼接场景中都有很高的适配性。