专利名称：太阳帆板的锁定与解锁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳帆板锁定与解锁装置，用于将太阳帆板与空间飞行器的本体 结构锁定或解锁。
背景技术：
太阳帆板的锁定与解锁装置在空间飞行器的发射及运行过程中起重要作用，锁定 装置失效则导致飞行器的发射失败，解锁装置失效则会严重影响飞行器在轨飞行的寿命。 目前，在空间飞行器上广泛应用的太阳帆板锁定与解锁装置主要采用固定螺栓进行锁定、 采用火工品切割的方式进行解锁；在空间飞行器装入运载器前，通过固定螺栓将太阳帆板 锁定到空间飞行器的本体结构上，使太阳帆板处于锁定的收拢状态；当空间飞行器进入预 定轨道后，需要将太阳帆板展开时，发送火工品控制指令将火工品点火，通过火工品点火产 生的压力驱动火工品内部的切割器，将锁定螺栓切断，使太阳帆板在展开机构的扭矩作用 下展开，实现太阳帆板的解锁；然而此类锁定与解锁装置通常在每个锁定位置均配置多个 火工装置以保证解锁过程的可靠性，为此会增大系统设计的复杂程度；同时，由于采用了火 工装置，又增大了地面测试过程的难度，进行一次地面火工展帆试验价格昂贵，并且在完成 试验后该火工装置不能重复使用，需重新更换新的火工装置，增大了飞行器研制的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳帆板的锁定与解锁装置，其采用锁定销钉、限位 弹簧组件以及电磁铁为核心部件的锁定与解锁方法，降低系统设计的复杂程度，提高系统 可靠性，可进行简便有效的重复性测试，并降低飞行器研制的成本。为达上述目的，本发明一种太阳帆板锁定与解锁装置，用于将太阳帆板与空间飞 行器的本体结构锁定或解锁，其包含第一固定件，其具有一第一通孔、一第一嵌槽和一第二嵌槽，该第一嵌槽和该第二 嵌槽分别与该第一通孔相连通，该第一通孔内依次安装有电磁铁、限位弹簧组件以及锁定 销钉，第一嵌槽内安装有电缆及连接器，该电缆及连接器与该电磁铁作电性连接；以及第二固定件，该第二固定件的一端部上具有一第二通孔，该端部能够插入该第一 固定件的第二嵌槽，使该第二通孔与该第一通孔同轴，该锁定销钉能够同时贯穿该第一通 孔和该第二通孔，该锁定销钉在该电磁铁及该限位弹簧组件的共同作用可实现轴向的前后 移动。ο所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其中，该锁定销钉可拆卸并由一销钉帽将其固 定在该第一通孔中。所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其中，该锁定销钉为铁磁性材料。所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其中，该电磁铁固定安装于该第一通孔内。所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其中，该第一固定件通过紧固螺钉安装于空间 飞行器的本体结构上，该第二固定件通过紧固螺钉安装于太阳帆板上。
所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其中，该锁定销钉的长度大于该第二嵌槽沿第 一通孔轴线方向的尺寸。本发明的有益效果在于其采用锁定销钉、限位弹簧组件以及电磁铁为核心部件 的锁定与解锁方法，降低了系统设计的复杂程度，提高了系统可靠性，可进行简便有效的重 复性测试，并降低了飞行器研制的成本。
图1为空间飞行器的结构示意图；图2为本发明所述的锁定与解锁装置的第一固定件的剖面图；图3为本发明所述的锁定与解锁装置的第二固定件的剖面图；图4为本发明所述的锁定与解锁装置整体的剖面图。附图标记说明1-空间飞行器本体结构；2-太阳帆板展开机构；3-太阳帆板； 4_锁定与解锁装置；41-第一固定件；411-第一通孔；412-第一嵌槽；413-第二嵌槽； 42-第二固定件；421-端部；422-第二通孔；5-紧固螺钉；6-电缆及连接器；7-电磁铁； 8-限位弹簧组件；9-锁定销钉；10-销钉帽。
具体实施例方式下面结合
具体实施方式
。图1为空间飞行器的结构示意图，空间飞行器本体结构1与太阳帆板3通过展开 机构2相连接，展开机构2用于提供太阳帆板3展开时所需的扭矩以及太阳帆板3展开到 位后用于固定的卡簧，锁定与解锁装置4在空间飞行器进入预定轨道前可以将太阳帆板3 锁定在固定位置，而在飞行器入轨后需要展帆时则将太阳帆板3释放。如图2、图3及图4所示为本发明所述的锁定与解锁装置的第一固定件、第二固定 件以及整体的剖面图，其中，锁定与解锁装置4主要包含第一固定件41和第二固定件42，该 第一固定件41上具有一第一通孔411、一第一嵌槽412和一第二嵌槽413，该第一嵌槽412 和该第二嵌槽413分别与该第一通孔411相连通。该第二固定件6的一端部421上具有一 第二通孔422，该端部421插入该第二嵌槽413之后，该第二通孔422与该第一通孔411是 同轴的。该第一通孔411内依次安装有电磁铁7、限位弹簧组件8以及锁定销钉9，其中该 电磁铁7为固定安装，电缆及连接器6安装在该第一嵌槽412内并与该电磁铁7作电性连 接。该锁定销钉9可拆卸并由一销钉帽10将其固定在该第一通孔411中。该锁定销钉9 为铁磁性材料。第一固定件41通过紧固螺钉5安装于空间飞行器本体结构1上，第二固定件42 通过紧固螺钉5安装于太阳帆板3上，在安装锁定销钉9时，将该锁定销钉9同时贯穿第一 通孔411和第二通孔422，通过锁定销钉9轴向的前后移动完成锁定与解锁，从而实现太阳 帆板3的锁定和解锁功能。在安装锁定销钉9后，限位弹簧组件8处于压紧状态，锁定销钉9在销钉帽10和限位弹簧组件8的共同作用下处于稳定状态，将第一固定件41和第二固定件42限定在一 定范围内，从而实现了太阳帆板3的锁定。
当需要太阳帆板解锁时，通过电缆及连接器6控制电磁铁7产生电磁力，在电磁力 的作用下锁定销钉9向电磁铁7的方向运动，当第二固定件42脱离锁定销钉9的限制后随 太阳帆板3在展开机构2的扭矩作用下运动，完成第一固定件5和第二固定件6的分离，从 而实现太阳帆板3的解锁；当太阳帆板3扭转到位后通过展开机构2中的卡簧固定，并给出 展开到位的信号指示后，即可停止对电磁铁7的控制，使锁定销钉9在限位弹簧组件8的作 用下复位到稳定状态。其中，该锁定销钉9的长度大于该第二嵌槽413沿第一通孔411轴 线方向的尺寸，以防止该锁定销钉9从该第二嵌槽413中释放出来。地面进行太阳帆板3的锁定与解锁试验时，可通过多次驱动控制电磁铁7的往复 运动实现第一固定件41和第二固定件42重新锁定，也可通过卸下销钉帽10来实现第一固 定件41和第二固定件42重新锁定。唯上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故举凡数值的变更或等效组件的置换，或依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，都 应仍属本发明专利涵盖的范畴。
权利要求
一种太阳帆板锁定与解锁装置，用于太阳帆板与空间飞行器本体结构的锁定或解锁，其特征在于，包含第一固定件，其具有一第一通孔、一第一嵌槽和一第二嵌槽，该第一嵌槽和该第二嵌槽分别与该第一通孔相连通，该第一通孔内依次安装有电磁铁、限位弹簧组件以及锁定销钉，第一嵌槽内安装有电缆及连接器，该电缆及连接器与该电磁铁作电性连接；以及第二固定件，该第二固定件的一端部上具有一第二通孔，该端部能够插入该第一固定件的第二嵌槽，使该第二通孔与该第一通孔同轴，该锁定销钉能够同时贯穿该第一通孔和该第二通孔。
2.根据权利要求1所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其特征在于，该锁定销钉可拆卸 并由一销钉帽将其固定在该第一通孔中。
3.根据权利要求1所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其特征在于，该锁定销钉为铁磁 性材料。
4.根据权利要求1所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其特征在于，该电磁铁固定安装 于该第一通孔内。
5.根据权利要求1所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其特征在于，该第一固定件通过 紧固螺钉安装于空间飞行器的本体结构上，该第二固定件通过紧固螺钉安装于太阳帆板 上。
6.根据权利要求1所述的太阳帆板锁定与解锁装置，其特征在于，该锁定销钉的长度 大于该第二嵌槽沿第一通孔轴线方向的尺寸。
全文摘要
本发明提出了一种太阳帆板锁定与解锁装置，用于太阳帆板与空间飞行器本体结构的锁定和解锁，包含第一固定件，其具有一第一通孔、一第一嵌槽和一第二嵌槽，该第一嵌槽和该第二嵌槽分别与该第一通孔相连通，该第一通孔内依次安装有电磁铁、限位弹簧组件以及锁定销钉，第一嵌槽内安装有与该电磁铁作电性连接的电缆及连接器；以及第二固定件，该第二固定件的一端部上具有一第二通孔，该端部能够插入该第一固定件的第二嵌槽，使该第二通孔与该第一通孔同轴；该锁定销钉能够同时贯穿该第一通孔和该第二通孔，并在该电磁铁及该限位弹簧组件的作用下实现轴向移动。本发明可降低系统设计的复杂程度，提高系统可靠性，并能进行简便有效的地面测试。
文档编号B64G1/66GK101823566SQ201010142090
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者吴丽娜, 张迎春, 李冬柏, 李化义, 李璟璟, 管宇, 陈健 申请人:哈尔滨工业大学