本發(fā)明提出了一種衛(wèi)星太陽能電池帆板，包括安裝在衛(wèi)星承力板上的具有收攏狀態(tài)和展開狀態(tài)的帆板本體、以及使收攏狀態(tài)帆板本體展開的彈力展開機構(gòu)，帆板本體包括M塊順次連接的子帆板，最底部的子帆板與承力板之間、以及子帆板與子帆板之間轉(zhuǎn)動連接，收攏狀態(tài)時，M塊子帆板順次堆疊在承力板上；帆板本體在收攏狀態(tài)由外部壓緊釋放機構(gòu)提供約束保持壓緊，壓緊釋放機構(gòu)動作釋放壓緊約束后，在彈力展開機構(gòu)的作用下帆板本體可展開。本發(fā)明的帆板結(jié)構(gòu)簡單可靠、設(shè)計靈活，收攏狀態(tài)包絡(luò)小，可展開面積大，展開后可自主鎖定；且依靠彈力展開機構(gòu)自身蓄積的彈性勢能實現(xiàn)帆板本體的展開，無電源或液壓驅(qū)動件，能有效減少展開機構(gòu)復(fù)雜度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航天衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星太陽能電池帆板。

背景技術(shù)

衛(wèi)星在太空中主要利用太陽能電池帆板為其提供能源，帆板面積越大可提供的能源越多。為盡量增加帆板面積且滿足火箭的包絡(luò)約束，一般將帆板設(shè)計為具有收攏狀態(tài)和展開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。帆板在地面以及發(fā)射過程中處于收攏狀態(tài)，發(fā)射入軌后再在太空中展開。

驅(qū)動帆板展開的展開機構(gòu)是核心部分，展開機構(gòu)的可靠性直接影響衛(wèi)星整星的性能。按照驅(qū)動方式不同，展開機構(gòu)可分為微電機驅(qū)動、液壓或氣壓驅(qū)動。微電機驅(qū)動平穩(wěn)可控，但消耗電力資源，驅(qū)動系統(tǒng)復(fù)雜，液壓、氣壓驅(qū)動承載能力強但需另設(shè)貯箱，但上述兩種驅(qū)動方式均不適用于微小衛(wèi)星的帆板的展開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種依靠自身結(jié)構(gòu)實現(xiàn)展開鎖定功能的衛(wèi)星太陽能電池帆板。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種衛(wèi)星太陽能電池帆板，包括安裝在衛(wèi)星承力板上的具有收攏狀態(tài)和展開狀態(tài)的帆板本體、以及使收攏狀態(tài)帆板本體展開的彈力展開機構(gòu)，帆板本體包括M塊順次連接的子帆板，M為大于等于2的整數(shù)，最底部的子帆板與承力板之間、以及子帆板與子帆板之間轉(zhuǎn)動連接，收攏狀態(tài)時，M塊子帆板順次堆疊在承力板上；

帆板本體在收攏狀態(tài)由外部壓緊釋放機構(gòu)提供約束保持壓緊，壓緊釋放機構(gòu)動作釋放壓緊約束后，在彈力展開機構(gòu)的作用下帆板本體可展開。

上述技術(shù)方案中，通過設(shè)置彈力展開機構(gòu)，依靠彈力展開機構(gòu)自身蓄積的彈性勢能實現(xiàn)帆板本體的展開，無電源或液壓驅(qū)動件，能有效減少展開機構(gòu)復(fù)雜度，尤其適用于微小衛(wèi)星。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，彈力展開機構(gòu)包括N根順次連接的承力桿，N為大于等于2的整數(shù)，相鄰兩根承力桿之間通過彈性鉸鏈轉(zhuǎn)動連接，最底部的承力桿的自由端與承力板鉸接，末端的承力桿的自由端與末端的子帆板鉸接。

上述技術(shù)方案中，收攏狀態(tài)時，彈性鉸鏈蓄能，外部壓緊釋放機構(gòu)動作釋放壓緊約束后，在彈性鉸鏈的彈性力作用下帆板本體展開。彈性鉸鏈既作為結(jié)構(gòu)件連接相鄰兩根承力桿，又作為功能件為帆板本體的展開提供動力，充分利用空間。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，N為大于等于M的整數(shù)。由此在地面收攏帆板本體時無需人工輔助。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，相鄰兩塊子帆板之間可180°對折，和/或相鄰兩根承力桿之間可180°對折。由此使得帆板本體和彈力展開機構(gòu)收攏狀態(tài)包絡(luò)小，帆板本體展開面積大。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，在收攏狀態(tài)時，N根承力桿呈兩列排列?？s小收攏狀態(tài)時彈力展開機構(gòu)的高度，減小衛(wèi)星發(fā)射包絡(luò)約束空間。

在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式中，N根承力桿兩兩構(gòu)成一組承力桿組，每組承力桿組的兩根承力桿為上下堆疊的結(jié)構(gòu)，相鄰兩組承力桿組為平行堆疊的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式中，相鄰兩根承力桿之間均具有對展開狀態(tài)進(jìn)行鎖定的鎖定結(jié)構(gòu)。設(shè)置鎖定結(jié)構(gòu)后，在展開狀態(tài)，彈力展開機構(gòu)的彈性勢能未釋放完全時，由鎖定機構(gòu)限制承力桿的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使帆板本體保持穩(wěn)定的展開狀態(tài)，以進(jìn)一步提高可靠性。