[發明專利]一種四連桿展開構型的柔性太陽翼

有效

• 申請號: 201510571825.3
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105151326B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 楊巧龍;馬靜雅;任守志;王舉;梁世杰;閆澤紅
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B64G1/44
• 分類號: B64G1/44
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 李微微,仇蕾安

技術領域

本發明涉及航天技術領域，尤其涉及一種四連桿展開構型的柔性太陽翼，適用于對收攏包絡、重量要求均較高的航天器。

背景技術

隨著我國航天技術發展，航天器對功率需求日益劇增。柔性太陽翼一般用于展開面積較大的場合，其寬度、重量一般都比較大，對其展開剛度要求較高，而且希望收攏包絡盡可能小。傳統的構型采用一種串聯構型：箱板用大剛度鉸鏈連接到主展開桁架上，箱板采用大尺寸截面的梁、板構型。存在重量重、收攏包絡大等缺點。

為了同時實現大功率、小收攏包絡、輕重量的需求，傳統的剛性、半剛性太陽翼難以滿足需求，需要使用新型的柔性太陽翼。不同于剛性、半剛性太陽翼的多塊板串聯的簡單構型，柔性太陽翼的構型、展開方式上種類比較繁多，可設計性也較強。柔性太陽翼的構型設計是系統層級的工作重點，其構型方案的優劣基本決定了整翼的先進性指標。如何在保證展開面積的同時實現收攏包絡的小型化、重量小型化，其構型方案十分重要。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種四連桿展開構型的柔性太陽翼，在滿足展開尺寸的前提下，大幅降低了收攏包絡，而且在滿足所需剛度強度的同時大幅降低了重量，而且降低了對零部件加工誤差的敏感度。

一種四連桿展開構型的柔性太陽翼，包括帶有升降功能的展開機構以及分別設置在所述展開機構左右兩側的兩套太陽翼組合機構；其中，每套太陽翼組合機構均包括箱板組合體、下連桿a、下連桿b、上連桿a、上連桿b、動力裝置、上連桿鎖定部件a、上連桿鎖定部件b、上箱板鎖定部件a以及上箱板鎖定部件b；

所述箱板組合體包括下箱板、上箱板以及夾持在兩者之間的太陽毯，所述太陽毯由多片柔性太陽板串聯組成；

所述上連桿a與上連桿b形成轉動副，作為上箱板的支撐立桿；所述上連桿b的自由端與展開機構的頂端連接，并與其形成轉動副；所述上連桿a與上箱板的上端面連接，并與其形成轉動副；

所述下連桿a與下連桿b形成轉動副，作為下箱板的支撐連桿；下連桿a的自由端與下箱板的下端面連接，并與其形成轉動副；下連桿b(8)的自由端與展開機構的下端相連，并與其形成轉動副；

所述下箱板上端與所述展開機構的下端連接，并與其形成轉動副，該轉動副上設置有驅動箱板組合體轉動的動力裝置；

所述上箱板鎖定部件a固定連接在所述展開機構的上端，所述上箱板鎖定部件b固定連接在所述上箱板的上端面上；當所述箱板組合體從與展開機構平行的狀態展開至與其垂直的狀態時，上箱板鎖定部件a與上箱板鎖定部件b互相配合并鎖緊，形成上箱板鎖定裝置；

所述上連桿鎖定部件a固定連接在所述展開機構的上端，所述上連桿鎖定部件b固定連接在所述上連桿a上；當所述箱板組合體從與展開機構平行的狀態展開至與其垂直的狀態時，上連桿鎖定部件a與上連桿鎖定部件b互相配合并鎖緊，形成上連桿鎖定裝置。

所述展開機構不限于采用盤壓桿、鉸接桿以及套筒。

進一步的，還包括用于控制箱板組合體與展開機構的下端連接或脫開的連接分離裝置。

進一步的，還包括控制上箱板與下箱板連接或分離的板間連接分離裝置。

較佳的，所述上連桿a與上連桿b之間、下連桿a與下連桿b之間、上連桿b的自由端與展開機構之間、上連桿a的自由端與上箱板之間、下連桿a的自由端下箱板之間、下連桿b的自由端與展開機構之間均采用鉸鏈連接。

較佳的，所述上連桿鎖定部件a和上箱板鎖定部件a均采用鎖舌式結構；所述上連桿鎖定部件b和上箱板鎖定部件b均采用鎖定銷；所述鎖定銷插入鎖舌式結構中，形成鎖定裝置。

較佳的，所述動力裝置為電機和減速器的組合或者彈簧和阻尼器的組合。

本發明具有如下有益效果：

(1)本發明利用四連桿機構，實現了收攏狀態下，箱板與主展開機構平行布置，達到了降低收攏包絡的目的。

(2)本發明在太陽翼展開狀態下將連桿作為二力桿使用，作為上下箱板的剛度支撐部件，比其他方案(如在箱板根部安裝大剛度鉸鏈)相比，具有重量輕、且對關節處間隙不敏感的優點。

(3)本發明通過在連桿機構中使用帶簧機構代替傳統的軸銷式鉸鏈，具有重量輕的優點。

(4)本發明在上連桿機構中，使用了快速鎖定機構，實現了上箱板解鎖后可自成為一個三角形穩定系統。

(5)本發明既可以使用電機驅動鉸鏈，也可以采用“彈簧驅動+粘滯型阻尼器降速”的方案，但后者更優，具有簡單、可靠、重量輕的優點。

附圖說明

圖1(a)為本發明的柔性太陽翼的箱板展開前狀態的原理圖。