[發明專利]一種自動收放式太陽翼展開裝置

在審

• 申請號: 202210025205.X
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114348300A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 白龍;唐學來;徐微;于金山;高博
• 申請（專利權）人: 沈陽航天新光集團有限公司
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22;B64G1/44
• 代理公司: 大連萬友專利代理有限公司 21219
• 代理人: 王麗新

本發明公開了一種自動收放式太陽翼展開裝置，高壓氣瓶、氣路電爆閥、減壓器、電磁閥、充氣展開裝置和冷氣噴嘴依次連通，所述的充氣閥用于為高壓氣瓶充氣，所述的充氣展開裝置包括環形電磁鐵、充氣支柱、展開下板、柔性太陽能板、太陽能板支架、彈簧系統支架、自升降彈簧系統、充氣展開裝置管路，所述的充氣展開裝置管路與所述的充氣支柱通過太陽能板支架連通，所述的充氣支柱另一端與展開下板兩端固定，所述的柔性太陽能板一端與展開下板固定，柔性太陽能板另一端連接到彈簧系統支架內，所述的環形電磁鐵固定在太陽能板支架的支座位置，本發明一種自動收放式太陽翼展開裝置具有成本低廉、可大幅降低衛星發射成本，存儲體積小、重量輕、可靠性高。

技術領域

本發明涉及衛星太陽能板技術領域，具體涉及一種自動收放式太陽翼展開裝置。

背景技術

隨著航天事業的不斷發展，航天器的結構越來越復雜，質量也越來越大。由于受到運載工具有效空間和運載質量等因素的限制，傳統的航天器結構在研制和發射方面都遇到了巨大的困難。因此，如何在有限的運載能力條件下充分提高航天器的效能是航天器研制工作的一個重要發展方向。現有衛星太陽能板電池板展開一般是靠記憶金屬，當使用溫度到到達某溫度時，他就會按本來設定的形狀自動展開。或者采用火工機構，發射前將太陽能帆板折疊后用彈簧壓縮，再用火工機構將其鎖緊。展開時，火工機構得到指令，爆炸螺栓引爆，炸開鎖緊機構，在彈簧力的作用下動將帆板展開。這一過程看似簡單，但是對于衛星進入真正的工作狀態是非常重要的一個環節。各國都有失敗的案例，好好的衛星因為太陽能帆板不能打開而變成一顆垃圾衛星。隨著太空衛星環境逐漸惡劣，未來衛星也應該具備可回收性及機動變軌。對于無法收回太陽能板的衛星尺寸較大，只能采取拋棄太陽能板回收有效載荷的方式。為應對衛星軌道緊急的問題，需要機動變軌時將太陽能板收回，在變軌時也將減少消耗的推進劑量。畢竟在無法實現軌道加油的今天，攜帶的推進劑的量也是有限的。

目前在軌航天器使用的能源，主要包括太陽能以及發射時儲存在壓力容器中的高壓氣體等。目前世界各國大部分的衛星都以太陽能為主要的能源來源。為了能夠在發射階段和地影期間(衛星在軌道運行會有一段接受不到太陽光)工作，會配備鋰電池，稱為二次能源。星上主要的有效載荷特別是轉發器這部分至少將消耗掉60％以上的能源。這就需要太陽能板將太陽能轉化為電能，供給自身使用及貯存。在衛星發射入軌階段，為了能夠把衛星放在整流罩里，太陽能板肯定不能展開的。所以星劍分離后，衛星將依靠在地面充好電的電池維持正常工作，在這一段時間，有效載荷不進行工作。電池的容量是有限的，為了使衛星真正開始工作，那就必須盡快展開太陽能板，讓衛星具備自主的能源供給能力，這之后才會逐步啟動有效載荷。

當前，國內的火箭發射成本1kg大約需要5～10萬元人民幣，相同面積柔性太陽翼重量較剛性太陽翼下降20％以上，隨著技術的進一步發展，相同面積柔性太陽翼重量甚至可較剛性太陽翼下降40％以上，可大幅降低衛星發射成本。充氣展開式結構具有成本低廉、存儲體積小、重量輕、可靠性高等優點，能夠實現傳統結構很難達到的性能。因此，充氣展開式結構在各類航天器上的應用將成為空間研究和開發的熱點。目前大部分的衛星所采用的太陽能板展開方式都是利用太陽能板的材料特性延展開，對于軌道機動變軌以及后續的衛星回收無法做得到太陽能板的開合。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種自動收放式太陽翼展開裝置。