太阳翼装置的制作方法

本发明涉及空间利用技术领域，尤其设置一种用于小卫星的太阳翼装置。

背景技术：

随着空间飞行器技术对发展，尤其是小卫星、微纳卫星、立方星等卫星技术等发展，小卫星尤其是立方星从纯粹的实验验证，逐步走向功能应用。在应用中，不同卫星对载荷对需求和能力日益提高，如对地观测卫星对相机、微波遥感天线的性能，通信卫星中对转发器和天线，卫星平台对数传天线传输速率等方面等性能需求日益提高。小卫星组网，还希望能够长期在轨工作，如遥感卫星需要一个轨道周期内维持较长时间的对地观测。这都对卫星的能源提出了很高的要求，卫星能源来源于太阳翼，小卫星通常采用体装电池板或单板展开太阳翼提供能源，不能满足需求。

大卫星采用的折叠展开太阳翼或伸展式太阳翼，重量大、机构设计复杂、机构重量大，不适用小卫星太阳翼机构。

现有技术中出现的太阳翼应用于小卫星还存在以下缺陷。

1)太阳翼采用单翼、双翼或三翼展开机构，展开面积受卫星本体体积大小限制。

2)大卫星太阳翼采用复杂的铰链，体积重量大，展开冲击大，无法满足小卫星多折叠太阳翼展开机构大需求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种用于小卫星的太阳翼装置。

为此，本发明所采用的技术方案是：

一种太阳翼装置，用于安装在卫星上，包括翼板以及能够使所述翼板保持在收缩状态的收拢机构，所述翼板包括依次连接的多个电池板以及设置在相邻两所述电池板之间的板簧，以使所述电池板之间能够相对弯折以形成所述翼板的收缩状态。

优选地，太阳翼装置还包括安装座，所述安装座固定在所述卫星上，所述翼板的端部的所述电池板固定在所述安装座上。

优选地，所述收拢机构包括用于收拢所述翼板的柔性体、用于固定所述柔性体的第一端的保持体以及用于锁定或解除锁定所述柔性体的第二端的锁定释放机构；

以当所述翼板收拢时，所述锁定释放机构将所述柔性体的第二端锁定；并当所述翼板伸展时，所述锁定释放机构将所述柔性体的第二端解除锁定。

优选地，所述柔性体为柔性带，所述保持体为铰座，所述柔性带的第一端铰接在所述铰座上，所述铰座固定在所述卫星上。

优选地，所述柔性体为绳索，所述保持体为卷筒，所述绳索的第一端缠绕于所述卷筒上，所述卷筒上设置有扭簧；

以当所述锁定释放机构解除锁定时，所述扭簧使得所述卷筒转动以收纳所述绳索。

优选地，所述锁定释放机构包括电磁阀、推杆、插柱以及套筒；所述电磁阀装设在所述安装座上；所述推杆的一端伸入到所述套筒中，另一端受所述电磁阀驱动；所述插柱设置于所述柔性体的第二端；

以当所述插柱插入所述套筒时，所述柔性体的第二端锁定；当所述电磁阀得电使得所述推杆移动以将所述插柱推出所述套筒时，所述柔性体的第二端解除锁定。

优选地，所述插柱的外周面上设置有第一环形凸起，所述套筒的内壁上设置有第二环形凸起；以使所述插柱以预定轴向力使得所述第一环形凸起与所述第二环形凸起相挤压而通过所述第二环形凸起。

与现有技术相比，本发明的太阳翼装置的有益效果是：本发明利用板簧连接电池板，即节约了安装空间，使翼板的收缩状态占用空间较小，并能够使翼板无需外力作用而自动展开。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为本发明的太阳翼装置中的翼板处于展开状态的结构示意图；

图2为本发明的太阳翼装置中的翼板处于收拢状态的结构示意图；

图3为本发明的一个优选实施例提供的太阳翼装置的结构示意图；

图4为本发明的另一个优选实施例提供的太阳翼装置的结构示意图；

图5为本发明的太阳翼装置中的锁定释放机构的结构示意图。

图中：

10-翼板；11-电池板；12-板簧；20-安装座；31-柔性体；32-保持体；33-锁定释放机构；34-扭簧；331-电磁阀；332-推杆；333-插柱；334-第一环形凸起；335-第二环形凸起。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

如图1至4所示，本发明的实施例公开了一种太阳翼装置，用于安装在卫星上，特别适用于安装在小卫星或微型卫星上以为卫星提供运行所需要的电源，该太阳翼装置包括翼板10和收拢机构；翼板10有若干电池板11和板簧12组成，本发明的关键在于：在每相邻两个电池板11之间设置板簧12，从而使电池板11之间能够相对弯折，以使翼板10能够通过电池板11之间的弯折形成收缩。收拢机构用于使翼板10保持在收缩状态，并当翼板10需要展开时，收拢机构能够释放翼板10以使翼板10展开。

根据上述可知，电池板11之间通过板簧12连接，当需要使翼板10收缩时，使得电池板11之间进行弯折，从而使翼板10达到收缩状态，并通过收拢机构使翼板10保持在收缩状态，当翼板10需要展开时，收拢机构不对翼板10产生束缚，板簧12在弹性回复力的作用下，自动张开。

本发明的电池板11由于通过板簧12连接，使得电池板11之间具有多种弯折方式，如，如图3和图4所示，当翼板10中的电池板11的数量较少时，可使电池板11进行依次正反弯折，从而使电池板11形成叠置的状态；如图2所示，而当翼板10中的电池板11的数量较多时，可使电池板11先以叠置的方式弯折，然而再通过环绕外周的方式弯折以形成卷筒状的翼板10。

本发明利用板簧12连接电池板11，即节约了安装空间，并能够使翼板10无需外力作用而自动展开。

应该说明的是：板簧12的长度以及板簧12弯折的折弯半径主要取决于电池板11的厚度。

为了合理布置电池板11，以减小板簧12的长度，使位于卷筒状翼板10内部的电池板11的长度尽量减小。

应该说明的是：电池板11之间的弯折方式，即翼板10所形成的收缩方式可以有多种，本文只示出了上述两种收缩方式。

优选地，电池板11之间的电路连接采用PCB柔性印制板，端面与电池板11焊接。

通过实验测试，采用板簧12连接的方式使得折叠14块电池板11，其翼板10所占高度和面积仅为1.5个电池板11宽度，现有技术中的3U以下的翼板10的宽度方向只能布置1块电池板11，50kg以下的翼板10宽度最多满足3块电池板11宽度。采用板簧12连接的翼板10，其展开后的面积可增加8～12倍。

在本发明的一个优选实施例中，为使翼板10安装于卫星上，翼板10通过安装座20安装在卫星上，具体地，翼板10的端部的电池板11固定在安装座20上。

能够使翼板10保持在收缩状态的收拢机构的结构可以有多种，在本发明的一个优选实施例中，如图3和图4所示，收拢机构包括用于收拢翼板10的柔性体31、用于固定柔性体31的第一端的保持体32以及用于锁定或解除锁定柔性体31的第二端的锁定释放机构33；以当翼板10收拢时，锁定释放机构33将柔性体31的第二端锁定；并当翼板10伸展时，锁定释放机构33将柔性体31的第二端解除锁定。

根据上述可知，收拢机构的作用在于能够使翼板10保持在收缩状态并能够释放翼板10以使翼板10展开。

在本发明的一个优选实施例中，如图3所示，柔性体31为柔性带，保持体32为铰座，柔性带的第一端铰接在铰座上，铰座固定在卫星上。如此，可通过柔性带束缚处于收缩状态的翼板10。

在本发明的一个优选实施例中，如图4所示，柔性体31为绳索，保持体32为卷筒，绳索的第一端缠绕于卷筒上，卷筒上设置有扭簧34；以当锁定释放机构33解除锁定时，扭簧34使得卷筒转动以收纳绳索。如此，可通过绳索束缚处于收缩状态的翼板10，并且当绳索的第二端被解除锁定时，在扭簧34的作用下，卷筒转动以将绳索缠绕。

能够对柔性体31进行锁定和解除锁定的锁定释放机构33的结构和种类可以有多种，在本发明的一个优选实施例中，如图5所示，锁定释放机构33包括电磁阀331、推杆332、插柱333以及套筒；电磁阀331装设在安装座20上；推杆332的一端伸入到套筒中，另一端受电磁阀331驱动；插柱333设置于柔性体31的第二端；以当插柱333插入套筒时，柔性体31的第二端锁定；当电磁阀331得电使得推杆332移动以将插柱333推出套筒时，柔性体31的第二端解除锁定。如此，当需要柔性体31束缚翼板10时，将插柱333插入套筒中，当需要释放翼板10时，使电磁阀331得电，电磁阀331使得推杆332推抵插柱333，从而使插柱333退出套筒，从而使柔性体31的第二端解除锁定，翼板10在板簧12的弹力作用下自动展开。

为防止插柱333在绳索或柔性带的拉力作用下自动退出套筒，插柱333的外周面上设置有第一环形凸起334，套筒的内壁上设置有第二环形凸起335；以使插柱333以预定轴向力使得第一环形凸起334与第二环形凸起335相挤压而通过第二环形凸起335。如此，当插柱333插入套筒后，第二环形凸起335阻挡第一环形凸起334，从而防止插柱333从套筒中退出；当推杆332推抵插柱333时，第一环形凸起334与第二环形凸起335接触，通过弹性变形，使第一环形凸起334通过第二环形凸起335，从而使插柱333退出套筒。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。