空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置及方法与流程

本发明涉及机械，特别涉及一种空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护方法，主要应用于收拢状态扇形翼阵面压紧力的加载，使其保护阵面承受在轨载荷。

背景技术：

1、扇形柔性太阳翼由于其相较传统刚性基板具有高折展比、展开刚度高、功率质量比高的特点，而被广泛应用于深空探测、行星探测等领域。扇形太阳翼收拢状态下翼面需紧密贴合并传递一定的压紧力来保证整翼可承受在轨载荷且不会发生损坏。

2、扇形翼是通过设置缓冲泡沫以填充翼面间隙并传递压紧力的。缓冲泡沫受压缩，收拢状态下的整翼厚度非定值，且泡沫为刚度非线性变化，因此需要一种针对于扇形太阳翼具有调节适应性阵面防护配套零部件,并按照阵面压紧力加载方法来对收拢状态扇形翼进行装调，使其收拢后阵面具备所需压紧力。

3、传统刚性太阳翼由于电池板、展开锁定机构为刚性零部件，整翼收拢后厚度不再发生变化，整翼采用压紧释放机构直接通过压紧杆将压紧套紧密接触以进行整翼压紧。相较刚性太阳翼，扇形翼由于采用柔性翼面，且收拢后单纯依靠翼面无法紧密贴合，因此无法采用传统刚性太阳翼的压紧方式。

4、因此，急需一种针对于扇形太阳翼的，具有调节适应性的阵面防护方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置及方法，以解决现有太阳翼的压紧方式具有的缺陷：

2、(1)针对扇形太阳翼，现有压紧方式在压紧方向上不具备适应性调节能力；

3、(2)针对扇形太阳翼，各压紧点处的压紧力加载大小不同，现有压紧方式各点压紧力相同，因此会产生阵面压紧力不均匀的情况。

4、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，包括压紧机构1、压紧底座2、辅助压紧杆3、加载螺母4、缓冲泡沫5；

5、所述压紧机构1由安装底座6、调节套筒7、锁紧螺母8组成，所述安装底座6、压紧底座2分别安装在扇形翼的两块收藏箱板上，调节套筒7通过内外螺纹安装于安装底座6，并具有可调节量；

6、所述锁紧螺母8采用双螺母配置，用于锁定调节套筒7位置；压紧底座2与安装底座6分别设置有耳片，耳片设置有通孔，辅助压紧杆3穿过两个通孔，一端通过辅助压紧杆3自身的凸台限位，一端设置螺纹，通过加载螺母4进行加载压紧力。

7、进一步的，扇形翼翼面背面设置缓冲泡沫，作为空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面压紧力传递的接口。

8、进一步的，通过加载螺母4对辅助压紧杆3施加压紧力，缓冲泡沫受压缩，收藏箱板间距逐渐减小，到达设置压紧力时，收藏箱板间距确定，通过锁紧螺母8确定压紧机构状态。

9、进一步的，调节压紧机构1锁定翼面压紧状态，确保扇形翼具有可按规定阵面压紧力加载的产品状态.

10、本发明的另一个技术方案提供一种空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护方法，应用于上述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，包括如下步骤：

11、s1、通过在轨载荷计算获取阵面所需的压紧力大小f；

12、s2、针对扇形翼的产品状态以及压紧点的布局，对阵面压紧力f进行分配：

13、f1+f2+f3＝f

14、f1x1＝f2x2+f3x3

15、f1y1+f2y2＝f3y3

16、将阵面压紧力分配至3个压紧点上，各压紧点处压紧力需分别至f1、f2、f3；

17、s3、将安装底座6、压紧底座2分别安装在扇形翼的两块收藏箱板上，将调节套筒7旋进安装底座6内，旋进至极限位置；

18、s4、安装锁紧螺母8，暂时不对调节套筒7进行锁紧；

19、s5、辅助压紧杆3穿过安装底座6、压紧底座2上的通孔耳片，根据计算的预紧力矩t1、t2、t3，分别在各处辅助压紧杆3上安装加载螺母4，施加对应压紧力f1、f2、f3；

20、s6、泡沫受到压紧力施加，整体发生压缩形变，收藏箱板距离逐渐变小至恒定值；此时旋出调节套筒7并使其压紧面与压紧底座2压紧面紧密贴合，最后通过锁紧螺母8锁定调节套筒7的位置。

21、进一步的，所述步骤s1中，压紧后两块电池板贴片面互相紧密接触，贴片面间的摩擦力需大于在轨载荷沿贴片面方向上的作用力。

22、进一步的，所述步骤s2中，各点压紧力需通过辅助压紧杆3、加载螺母4配合完成，为保证各点压紧力的施加，需计算各处辅助压紧杆3的预紧力矩，根据如下公式计算：

23、t＝kf0d

24、其中t为拧紧力矩；k为拧紧力矩系数；f0为预紧力所需压紧力，n；d为螺纹公称直径；计算可得各处辅助压紧杆3的预紧力矩t1、t2、t3。

25、本发明提供的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置及方法取得的有益效果是：

26、本发明通过设置有内外螺纹调节接口的压紧机构，可使阵面压紧力的调节具有适应因泡沫压缩而产生压紧厚度变化的能力。施加完毕阵面张紧力，采用锁紧螺母可锁定压紧机构的调节套筒长度，锁定产品状态。根据产品设计状态，确定不同压紧杆处的压紧力，通过加载螺母施加，保证阵面压紧力均匀。

技术特征：

1.空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，其特征在于，包括压紧机构(1)、压紧底座(2)、辅助压紧杆(3)、加载螺母(4)、缓冲泡沫(5)；

2.如权利要求1所述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，其特征在于，扇形翼翼面背面设置缓冲泡沫，作为空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面压紧力传递的接口。

3.如权利要求2所述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，其特征在于，通过加载螺母(4)对辅助压紧杆(3)施加压紧力，缓冲泡沫受压缩，收藏箱板间距逐渐减小，到达设置压紧力时，收藏箱板间距确定，通过锁紧螺母(8)确定压紧机构状态。

4.如权利要求3所述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，其特征在于，调节压紧机构(1)锁定翼面压紧状态，确保扇形翼具有可按规定阵面压紧力加载的产品状态。

5.空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护方法，应用于如权利要求1到4中任一项所述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置，其特征在于，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护方法，其特征在于，所述步骤s1中，压紧后两块电池板贴片面互相紧密接触，贴片面间的摩擦力需大于在轨载荷沿贴片面方向上的作用力。

7.如权利要求5所述的空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护方法，其特征在于，所述步骤s2中，各点压紧力需通过辅助压紧杆(3)、加载螺母(4)配合完成，为保证各点压紧力的施加，需计算各处辅助压紧杆(3)的预紧力矩，根据如下公式计算：

技术总结
本发明提供一种空间可重复展收扇形太阳电池翼阵面防护装置及方法，所述装置包括压紧机构、压紧底座、辅助压紧杆、加载螺母、缓冲泡沫；所述压紧机构由安装底座、调节套筒、锁紧螺母组成，所述安装底座、压紧底座分别安装在扇形翼的两块收藏箱板上，调节套筒通过内外螺纹安装于安装底座，并具有可调节量。本发明通过设置有内外螺纹调节接口的压紧机构，可使阵面压紧力的调节具有适应因泡沫压缩而产生压紧厚度变化的能力。施加完毕阵面张紧力，采用锁紧螺母可锁定压紧机构的调节套筒长度，锁定产品状态。根据产品设计状态，确定不同压紧杆处的压紧力，通过加载螺母施加，保证阵面压紧力均匀。

技术研发人员：程雷,万德胜,霍杰,许文彬,倪啸枫,张篪,咸奎成
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14