[发明专利]一种用于柔性太阳电池阵分步展开的二次解锁装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于柔性太阳电池阵分步展开的二次解锁装置及方法。该二次解锁装置由上隔离板、下隔离板、片型铰链、弹簧绳索组件等组成。该二次解锁装置可实现航天器在变轨、对接阶段及在轨运行等不同阶段对柔性太阳电池阵分步展开的需求。

技术领域

本发明涉及航天器太阳电池阵技术领域，具体适用于实现柔性太阳电池阵的分步展开功能。

背景技术

柔性太阳电池阵具有展开长度长和基频低的特点，在其展开状态下对航天器进行姿态控制，特别是变轨、对接的姿态控制非常困难。因此，若柔性太阳电池阵能够在航天器变轨、对接前仅完成第一步展开即部分展开，使柔性太阳电池阵具备较短的展开长度和较高的基频以满足航天器姿态控制要求，在变轨、对接后再进行第二步展开即完全展开满足航天器发电功率需求，则能够解决目前柔性太阳电池阵展开基频低与航天器变轨、对接时姿态控制间的矛盾。

柔性太阳电池阵技术是比较前沿的空间技术，目前没有发现与柔性太阳电池阵分步展开相关的发明或类似相关技术的说明或报道，也尚未收集到国内类似的资料。

发明内容

本发明所解决的问题：克服现有技术的不足，提供一种用于柔性太阳电池阵分步展开的二次解锁装置及方法，解决了柔性太阳电池阵入轨只能展开一种固定长度，柔性太阳电池阵基频过低导致航天器变轨、对接的姿态控制难题。

本发明的技术方案是：一种用于柔性太阳电池阵分步展开的二次解锁装置，包括：上隔离板、下隔离板、片型铰链、弹簧绳索组件、绕线轮可调限位块、拉索限位块；

上隔离板与下隔离板通过片型铰链连接，实现上隔离板与下隔离板折叠到展开180°的功能；弹簧绳索组件共四套安装在下隔离板预埋接口内，上隔离板对应弹簧绳索组件安装位置预埋内凹埋件，保证弹簧绳索组件突出下隔离板部分在上隔离板与下隔离板折叠收拢时不产生干涉；绕线轮可调限位块安装在下隔离板相对应的接口处，二次解锁装置锁紧状态下调整绕线轮可调限位块外侧端面使其与弹簧绳索组件配合面贴合限位，使弹簧绳索组件拉出方向限位。

上隔离板与下隔离板的外形尺寸与外部的柔性电池板外形尺寸一致。

所述片型铰链包括片型母铰链、片型公铰链及转轴；片型母铰链安装在上隔离板铰链支座处，片型公铰链安装在下隔离板铰链支座处，转轴穿过片型母铰链与片型公铰链的铰链孔。

片型铰链收拢折叠状态时，片型母铰链、片型公铰链的安装螺钉孔相互错位，以达到减少收拢高度的效果。

弹簧绳索组件包括绕线轮、蜗卷弹簧、蜗卷弹簧绕线轮连接件、绕线轮固定限位块、钢丝绳、压接柱销、钢丝绳铜套；蜗卷弹簧的转动端通过蜗卷弹簧绕线轮连接件与绕线轮连接，蜗卷弹簧的固定端与下隔离板对应的接口连接；钢丝绳固定端由压接柱销与绕线轮进行限位，钢丝绳由下隔离板的中空埋件穿出，钢丝绳自由端穿过钢丝绳铜套由压接柱销形成封闭的拉索；绕线轮固定限位块与绕线轮连接，二次解锁装置锁紧状态下对钢丝绳拉出方向限位。

一种利用上述二次解锁装置进行柔性太阳电池阵分步展开的方法，在分步展开的柔性太阳电池阵中，所述上隔离板与外部的用于第一步展开的柔性电池板阵列连接，下隔离板与外部的用于第二步展开的柔性电池板阵列连接；具体步骤如下：

分步展开的柔性太阳电池阵处于第一步展开状态时，二次解锁装置拉索的钢丝绳铜套钩挂在外部的二次锁钩圆弧段，并由外部的拉索挡块进行限位；此时外部的第二步未展开的柔性电池板阵列被限制在二次解锁装置下隔离板的外侧；

在分步展开的柔性太阳电池阵第二步展开时，外部的二次锁钩转动至二次解锁装置拉索的钢丝绳铜套与外部的二次锁钩圆弧段脱离，二次解锁装置拉索的钢丝绳在弹簧绳索组件的绕线轮、蜗卷弹簧作用下收回下隔离板内；此时二次解锁装置解锁，第二步外部的未展开的柔性电池板组成的柔性电池板阵列进行第二步展开。

本发明的有益效果：