[发明专利]一种柔性太阳电池板阵列与刚性固定箱板连接方法

说明书

本发明一种柔性太阳电池板阵列与刚性固定箱板连接方法。使用本方法能够使柔性太阳电池阵在载荷及空间高低温交变环境下，柔性太阳电池板阵列实现与刚性固定箱板连接，并始终保持比较均匀的张紧力，以保证太阳电池翼的刚度、基频满足使用要求。本方法包含柔性太阳电池板阵列与上固定箱板、下固定箱板的连接，张紧机构、张紧钢丝绳布局方法，张紧钢丝绳与上均载梁组件连接方法，上、下均载梁组件弹簧刚度方法，上均载梁组件弹簧布局方法，柔性带均匀传载方法，柔性带与太阳电池板阵列连接方法。

技术领域

本发明涉及航天器太阳翼技术领域，具体涉及一种柔性太阳电池阵板阵列与刚性固定箱板连接方法。

背景技术

大型柔性太阳翼的太阳电池板基板通常由聚酰亚胺、胶黏剂等非金属材料组成，并且形成的柔性太阳电池板阵列长度较长。在空间高低温环境下，由于高低温引起柔性太阳电池板阵列热变形。因此，必须形成一种柔性太阳电池板阵列与两侧刚性固定箱板的连接方法，使柔性太阳电池板阵列在轨具有足够的保持刚度，以满足航天器姿态轨道控制要求。

大型柔性太阳翼技术是比较前沿的空间技术，目前国内外未调研到详细描述柔性太阳电池板阵列与两侧刚性固定箱板连接的方法。

发明内容

本发明提供了一种大型柔性太阳翼太阳电池板阵列与两侧刚性固定箱板连接方法，能够补偿太阳翼在轨高低温产生的热变形位移及张紧钢丝绳张力、导向钢丝绳张力引起的力变形。

本发明的技术方案是：一种柔性太阳电池阵板阵列与刚性固定箱板连接方法，所述柔性太阳电池阵包括由柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列、上固定箱板、下固定箱板、张紧机构、导向机构；上固定箱板、下固定箱板分别位于柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列运动端和固定端；导向机构上的导向钢丝绳穿过柔性太阳电池板间铰链与上固定箱板连接，使柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列展收有序；张紧机构上的张紧钢丝绳将柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列拉紧保持形状及刚度；

所述柔性太阳电池板阵列与上固定箱板、下固定箱板的连接方法具体如下：

1)柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列的运动端由上均载梁与张紧钢丝绳连接，固定端由下均载梁与下固定箱板通过螺钉连接；

2)两套张紧机构布置在上固定箱板一侧，张紧钢丝绳穿过上固定箱板与上均载梁连接；张紧钢丝绳头部压接钢柱销；张紧钢丝绳连接件采用拓扑结构，使张紧钢丝绳能够从张紧钢丝绳连接件侧面装入的同时将张紧钢丝绳头部压接钢柱销限位；

3)上均载梁通过若干个上均载梁弹簧及柔性带与柔性太阳电池板阵列运动端连接；柔性带与上均载梁弹簧钩挂处双面粘贴刚性片，刚性片穿空心铆钉实现柔性带均匀传递张紧钢丝绳载荷；柔性带铰链孔与柔性太阳电池板阵列运动端边缘铰链孔通过穿钢丝实现连接；

4)下均载梁通过若干个下均载梁弹簧及柔性带与柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列固定端连接；柔性带与下均载梁弹簧钩挂处双面粘贴刚性片，刚性片穿空心铆钉实现柔性带均匀传递柔性太阳电池板阵列载荷；柔性带铰链孔与柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列固定端边缘铰链孔通过穿钢丝实现连接。

所述上均载梁弹簧与下均载梁弹簧均采用低刚度弹簧；且下均载梁弹簧刚度为上均载梁弹簧的四分之一，用于补偿由张紧钢丝绳张力及导向钢丝绳张力产生的下固定箱板变形位移。

上均载梁弹簧装配时按每个弹簧的实际刚度，越靠近张紧钢丝绳位置选用的上均载梁弹簧刚度越低，以实现最优的张紧钢丝绳张力载荷传递。

张紧钢丝绳由张紧机构的低刚度弹簧提供张力，通过上均载梁、上均载梁弹簧及柔性带均匀传载至柔性太阳电池板阵列；柔性太阳电池阵展开状态下由外部的展开机构将上均载梁与上固定箱板拉出一段距离，用于补偿由于张紧钢丝绳张力和导向机构导向钢丝绳张力产生的上固定箱板变形位移以及高低温引起的柔性太阳电池板组成的柔性太阳电池板阵列热变形。