[发明专利]一种可控有序充气展开自支撑式太阳帆结构

摘要

本发明涉及航天领域，公开了一种可控有序充气展开自支撑式太阳帆结构。采用由三条曲线构成的近似三角形状的帆面，可使帆面平稳有序地在轨展开，使帆面展开后受到的面内应力分布梯度减小20％；帆面的直角顶点处设置内径和缠绕轴相等的托环，可降低了帆面的集中应力；托环内部部分帆面设置有4n个(n≥3，n为整数)锯齿围成的圆形开口，可保证帆面的顶点与缠绕轴之间无相对运动；展开并支撑帆面的充气伸展臂共四组，每组由两个子伸展臂构成，可以提展开后充气伸展臂的直线度和展开后结构的刚度，是单个伸展臂结构刚的2倍，并提高了展开臂的展开稳定性。

主权项

一种可控有序充气展开自支撑式太阳帆结构，其特征在于，包括：支架，所述支架由四个缠绕轴、一立方柱和一八边形底座组成，所述立方柱设置于所述八边形底座的中心位置，所述缠绕轴设置于所述八边形底座的边缘上，且分布在四个不相邻边缘的中间部位；四组帆面，每个所述帆面均包括一个顶点和两个端点，所述帆面是由两条曲线方程均为：以及一条曲线方程为：的三条曲线围成的帆面；其中，h表示曲线的拱深度，‑l/12≤h≤l/8，‑l/2≤x≤l/2，l表示曲线两侧端点之间的距离，h₁表示曲线的拱深度，‑l₁/12≤h₁≤l₁/8，‑l₁/2≤x₁≤l₁/2，l₁表示曲线两侧端点之间的距离；每个所述帆面对应一所述缠绕轴，分别采用预设折叠方式将所述帆面收拢于所述帆面对应的所述缠绕轴上，所述帆面的顶点固定于所述缠绕轴上；四个充气瓶，均设置于所述立方柱的内侧；四个充气伸展臂，每个所述充气伸展臂对应一所述充气瓶，所述充气瓶用以为所述充气伸展臂充气，所述充气伸展臂的进气端连接与所述充气伸展臂对应的所述充气瓶，相邻两个所述帆面的相邻端点均连接于同一所述充气伸展臂的伸展末端的连接杆，四个充气伸展臂设置在立方柱的四个面上，且展开的所述充气伸展臂处于缠绕轴中间，即每个所述充气伸展臂与相邻两个所述缠绕轴之间的距离相同。