[发明专利]三维桁架式可在轨维修充气展开太阳帆板

摘要

三维桁架式可在轨维修充气展开太阳帆板，它涉及一种可在轨维修充气展开太阳帆板。针对太阳帆板在轨运行时，宇航员需要在空间环境中行走对需要更换的太阳帆板进行整体更换，宇航员的生命安全造成威胁问题。充气展开三维桁架由多个充气展开三维桁架单元依次首尾连通构成，充气展开三维桁架的首尾端与三角形支撑板固接，每个充气展开三维桁架单元与两根导向管相邻一侧平面内设置有与主支撑管连接的太阳电池基板，太阳电池基板由电池薄板、支撑结构板和多个第一励磁线圈组成；电池薄板通过支撑结构板支撑，支撑结构板内固装有第一励磁线圈，电池薄板和支撑结构板靠磁力吸引到一起，捕获板设置在太阳电池基板的外侧。本发明用于空间站等载人航天器中。

主权项

一种三维桁架式可在轨维修充气展开太阳帆板，所述太阳帆板包括充气展开三维桁架、多块太阳电池基板（1）、三根第一导线（2）、三个第一接盘（3）、三个第二接盘（4）、三根第一充气导管（5）、三个第一控制阀（8）、两个三角形支撑板（6）、两根导向管（7）、两根第二导线（12）、两个第二控制阀（16）、两根第二充气导管（15）和四个第三接盘（13）；其特征在于：所述太阳帆板还包括捕获板（9）、两根电动拉绳（10）、多根连接绳（11）和多个第二励磁线圈（20）；充气展开三维桁架由多个充气展开三维桁架单元依次首尾连通构成，位于充气展开三维桁架首端的充气展开三维桁架单元的三根主支撑管（14）的首端各分别固装有一个第一接盘（3），位于充气展开三维桁架尾端的充气展开三维桁架单元的三根主支撑管（14）的尾端各分别固装有一个第二接盘（4），充气展开三维桁架的首端和尾端各分别设置有一个三角形支撑板（6），充气展开三维桁架通过三个第一接盘（3）和三个第二接盘（4）与相应的三角形支撑板（6）固接，三根第一导线（2）与三个第一接盘（3）一一对应设置，每根第一导线（2）穿过相应的三角形支撑板（6）、第一接盘（3）与主支撑管（14）的电加热层连接，第一导线（2）的两端设置在该三角形支撑板（6）的外面，三根第一充气导管（5）与三个第一接盘（3）一一对应设置，每根第一充气导管（5）的一端穿过相应的三角形支撑板（6）、第一接盘（3）与主支撑管（14）连通，每根第一充气导管（5）上装有一个第一控制阀（8），每根第一充气导管（5）的另一端设置在该三角形支撑板（6）的外面，两根导向管（7）设置在两个三角形支撑板（6）之间，两根导向管（7）与充气展开三维桁架平行设置，且两根导向管（7）位于充气展开三维桁架的任意一侧平面的外侧，每根导向管（7）的两端各分别通过一个第三接盘（13）与相应的三角形支撑板（6）固接，两根第二导线（12）与两根导向管（7）一一对应设置，每根第二导线（12）穿过相应的三角形支撑板（6）、第三接盘（13）与导向管（7）的电加热层连接，第二导线（12）的两端与第一导线（2）的两端同侧设置，两根第二充气导管（15）与三根第一充气导管（5）同侧设置，两根第二充气导管（15）与两根导向管（7）一一对应设置，每根第二充气导管（15）的一端穿过相应的三角形支撑板（6）、第三接盘（13）与导向管（7）连通，每根第二充气导管（15）上装有一个第二控制阀（16），每个充气展开三维桁架单元与两根导向管（7）相邻的一侧平面内设置有一个太阳电池基板（1），且该太阳电池基板（1）与其所在的充气展开三维桁架单元的两根主支撑管（14）连接，每块太阳电池基板（1）包括电池薄板（17）、支撑结构板（18）和多个第一励磁线圈（19）；电池薄板（17）通过支撑结构板（18）支撑，支撑结构板（18）上加工有多个第一安装孔，每个第一安装孔内固装有一个第一励磁线圈（19），电池薄板（17）由永磁材料制成，电池薄板（17）和支撑结构板（18）靠磁力吸引到一起，捕获板（9）设置在多个太阳电池基板（1）的外侧，捕获板（9）的两个连接端分别与多根连接绳（11）的两端连接，多根连接绳（11）环套在两根导向管（7）上，环套在每根导向管（7）上的多根连接绳（11）通过一根电动拉绳（10）连接，捕获板（9）上加工有多个第二安装孔，每个第二安装孔内固装有一个第二励磁线圈（20），主支撑管（14）、斜拉管（22）、副支撑管（23）和导向管（7）均为可刚化柔性充气展开管。