[發(fā)明專利]一種二維展開太陽(yáng)翼重力卸載裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310317043.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN103407589A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任守志;商紅軍;閆澤紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): B64G7/00
• 分類號(hào): B64G7/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

技術(shù)領(lǐng)域

此裝置適用于二維展開太陽(yáng)翼在地面二維展開過(guò)程中的太陽(yáng)電池板(上側(cè)板、下側(cè)板及中心板)的重力卸載，可確保在太陽(yáng)翼二維展開鎖定前后側(cè)板吊掛繩索中的張力保持不變，它適用于航天領(lǐng)域二維展開太陽(yáng)翼地面展開試驗(yàn)時(shí)上下側(cè)板的重力卸載，民用領(lǐng)域也可參照應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)航天器上的太陽(yáng)翼均為一維展開式太陽(yáng)翼，其地面展開試驗(yàn)使用專利“一種零重力懸掛式展開試驗(yàn)裝置”（專利號(hào)：CN201010108589）所述的展開試驗(yàn)裝置，它可用于衛(wèi)星太陽(yáng)電池陣和天線在地面重力環(huán)境下模擬環(huán)境軌道的零重力展開，其特征在于，試驗(yàn)裝置包括支承系統(tǒng)，導(dǎo)軌系統(tǒng)，吊掛裝置，其中支承系統(tǒng)包括四個(gè)立柱框架和一個(gè)水平框架，導(dǎo)軌系統(tǒng)包括兩根縱向?qū)к墸舾蓹M向?qū)к壓蛯?dǎo)軌吊架，導(dǎo)軌系統(tǒng)安裝在水平框架下方，吊掛系統(tǒng)包括滾動(dòng)軸承架、管形測(cè)力計(jì)和連接件。太陽(yáng)翼一維展開時(shí)，每塊太陽(yáng)電池板分別與吊掛裝置相連，調(diào)整管形測(cè)力計(jì)的拉力使其等于相連的太陽(yáng)電池板的重力，從而完成了一維展開太陽(yáng)翼的重力卸載。

隨著航天器對(duì)電源功率和展開剛度要求的提高，出現(xiàn)了二維展開太陽(yáng)翼（即帶有側(cè)板的太陽(yáng)翼），但進(jìn)行地面試驗(yàn)時(shí)這種太陽(yáng)翼無(wú)法在一維太陽(yáng)翼地面展開試驗(yàn)裝置上進(jìn)行，為實(shí)現(xiàn)二維太陽(yáng)翼的地面展開試驗(yàn)。未調(diào)研到國(guó)內(nèi)外在二維展開試驗(yàn)時(shí)的相關(guān)裝置結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種二維展開太陽(yáng)翼重力卸載裝置，該裝置適用于航天器上二維展開太陽(yáng)翼地面展開試驗(yàn)時(shí)上下側(cè)板及中心板的重力卸載。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種二維展開太陽(yáng)翼重力卸載裝置，包括吊架、翻轉(zhuǎn)梁、上側(cè)板吊繩、下側(cè)板吊繩、中心板吊繩、上側(cè)板吊繩長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置、下側(cè)板吊繩長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置；吊架與展開試驗(yàn)架固連，翻轉(zhuǎn)梁與吊架下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連且可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)梁兩端分別與上側(cè)板吊繩和下側(cè)板吊掛繩索相連，上側(cè)板吊繩、下側(cè)板吊繩分別通過(guò)與上側(cè)板吊繩長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置、下側(cè)板吊繩長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置與上側(cè)板、下側(cè)板相連；翻轉(zhuǎn)梁中間的轉(zhuǎn)軸通過(guò)中心板吊繩與中心板相連。

所述的上側(cè)板吊繩長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置的長(zhǎng)度應(yīng)保證上側(cè)板展開前后，上側(cè)板吊繩在與上側(cè)板垂直的豎直面上的投影重合。

所述的下側(cè)板吊繩長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置的長(zhǎng)度應(yīng)保證下側(cè)板展開前后，下側(cè)板吊繩在與下側(cè)板垂直的豎直面上的投影重合。

所述翻轉(zhuǎn)梁的長(zhǎng)度為2R，其中

其中，H+D為上側(cè)板展開前后上側(cè)板繩索吊點(diǎn)在高度方向上變化的距離；L是上側(cè)板吊掛繩索與中心板吊掛繩索在與模擬墻平行的垂直面上投影線的距離。

所述的上側(cè)板吊繩、下側(cè)板吊繩、中心板吊繩中均設(shè)置預(yù)緊力，其中上側(cè)板吊繩、下側(cè)板吊繩的預(yù)緊力的大小分別等于上下側(cè)板重力的一半，中心板吊繩中的預(yù)緊力等于上下側(cè)板重力之和的一半與中心板的重力以及上下側(cè)板鉸鏈的重力之和。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

二維展開太陽(yáng)翼重力卸載裝置用于二維展開太陽(yáng)翼上下側(cè)板在地面的展開試驗(yàn)過(guò)程中的重力卸載，且能保證展開試驗(yàn)前后上下側(cè)板吊掛繩索中的吊掛力保持恒定。這種機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，且已經(jīng)在某二維展開太陽(yáng)翼上得到驗(yàn)證。

附圖說(shuō)明

圖1～圖5為本發(fā)明二維展開太陽(yáng)翼在本發(fā)明裝置上的展開過(guò)程；其中圖1為展開前狀態(tài)、圖5為展開結(jié)束、圖2-4為展開過(guò)程中示意圖；

圖6為本發(fā)明上側(cè)板吊繩與上側(cè)板的連接局部圖(二維展開前，圖4視角方向)；

圖7為本發(fā)明下側(cè)板吊繩與下側(cè)板的連接局部圖(二維展開前，圖4視角方向)；

圖8為本發(fā)明上側(cè)板吊繩與上側(cè)板的連接局部圖(二維展開結(jié)束，圖4視角方向)；

圖9為本發(fā)明下側(cè)板吊繩與下側(cè)板的連接局部圖(二維展開結(jié)束，圖4視角方向)；

圖10為本發(fā)明二維展開太陽(yáng)翼上下側(cè)板及中心板在展開前后位置；

圖11為本發(fā)明二維展開太陽(yáng)翼上側(cè)板展開前后翻轉(zhuǎn)梁位置。

具體實(shí)施方式