[发明专利]一种航天器用的在轨柔性太阳电池阵展开装置

说明书

本发明公开了一种航天器用的在轨柔性太阳电池阵展开装置；涉及航天电源技术领域，其特征在于：至少包括：结构舱；所述结构舱包括与航天器固定连接的安装底板、八块矩形结构的结构板、以及上盖板；气路系统；所述气路系统包括气体发生器、缓冲气罐、气路管、以及遥控点火器；支撑结构；所述支撑结构包括四根支撑杆；侧板展开机构；所述侧板展开机构包括与安装底板铰接的侧板、压紧解锁机构；压紧解锁机构由凯夫拉绳、螺杆、螺母、及涨断器构成；柔性太阳电池阵，在卫星发射前，所述柔性太阳电池阵折叠于结构舱内，在卫星入轨后，所述柔性太阳电池阵在四根支撑杆的驱动下展开；在所述空腔的侧板开设有支撑杆通过的通孔。

技术领域

本发明涉及航天电源技术领域，特别是涉及一种航天器用的在轨柔性太阳电池阵展开装置。

背景技术

太阳电池阵作为卫星电源的主要来源，在轨将太阳光转换为电能，为星上设备供电。除部分微小卫星采用体装式太阳电池阵外，大部分卫星均采用展开式太阳电池阵。卫星需要的能源越多，就需要越大面积的太阳电池阵。

传统卫星太阳电池阵结构重量大，成本高，微小卫星由于体积重量的限制，不能携带大面积的传统的刚性太阳电池阵。通过将柔性太阳电池与充气展开的太阳帆结合，形成在地面发射前收拢体积小重量轻，发射在轨后通过充气展开的大面积太阳电池阵。

折叠展开的柔性太阳电池阵按照帆面的展开方式主要分为2大类:

1)由支撑结构牵引帆面展开；

在电机、弹性展开结构或气体的作用力下，驱动支撑结构展开，带动翼面展开成形。

2)利用离心力旋转展开帆面。

自旋展开技术的原理是由自旋所产生的离心力甩开折叠的薄膜，并保持展开后的位形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种航天器用的在轨柔性太阳电池阵展开装置，该航天器用的在轨柔性太阳电池阵展开装置通过气体发生器点火，产生气体，推动支撑机构伸展、固定，带动太阳电池阵面由折叠状态展成平面状态，接收太阳光入射，为卫星提供电能。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种航天器用的在轨柔性太阳电池阵展开装置，至少包括：

结构舱；所述结构舱包括与航天器固定连接的安装底板、八块矩形结构的结构板、以及上盖板；八块结构板的侧边依次连接围成一个两端开口的空心桶；所述空心桶的一端与安装底板固定连接，所述空心桶的另一端与上盖板固定连接；所述安装底板、八块结构板、上盖板围成一个空腔；

气路系统；所述气路系统包括气体发生器、缓冲气罐、气路管、以及遥控点火器；所述气体发生器的出气端口通过气路管与缓冲气罐的进气端口连接；在所述气体发生器内填充有火药；所述气路系统位于所述空腔内；

支撑结构；所述支撑结构包括四根支撑杆；每根支撑杆的一端穿过空心桶的侧壁与缓冲气罐的出气口连接；每根支撑杆的另一端与柔性太阳电池阵的外沿固定连接；所述支撑杆由不透气的柔性材料制成；所述支撑杆在充气的情况下为杆状结构，所述支撑杆在未充气的情况下收缩于空腔内；

侧板展开机构；所述侧板展开机构包括与安装底板铰接的侧板、压紧解锁机构；其中，所述压紧解锁机构由凯夫拉绳、螺杆、螺母、及涨断器构成。所述侧板展开机构的四块侧板将太阳电池阵及支撑杆压紧于结构舱外侧。所述压紧解锁机构的凯夫拉绳在侧板外围绕一圈，凯夫拉绳两端与所述压紧解锁机构的螺杆两端连接。螺杆穿过涨断器，由螺母紧固于涨断器内。涨断器由记忆合金制成，在电流加热下，发生形变膨胀，使螺杆断裂，侧板解锁展开。

柔性太阳电池阵，在卫星发射前，所述柔性太阳电池阵折叠于结构舱内，在卫星入轨后，所述柔性太阳电池阵在四根支撑杆的驱动下展开；

在所述空腔的侧板开设有支撑杆通过的通孔。