[发明专利]一种应用于卫星太阳翼的空间展开机构

说明书

本发明公开了一种应用于卫星太阳翼的空间展开机构，该机构主要包括第二杆组、第三杆组、实现光能吸收的复合材料薄膜、同步展开装置以及驱动机构，其中，第二杆组杆件端部通过中心铰链依次连接，第三杆组通过自锁铰链与第二杆组连接；同步展开装置使第二杆组同步展开，同时限制展开角度；第三杆组最外侧的杆件上装有电机作为驱动，钢丝绳的一端固定在第三杆组外侧的杆件上，另一端与机构另一侧的电机相连接，第二杆组和第三杆组上分别装配有滑轮和环形凹槽，钢丝绳绕过滑轮和环形凹槽，电机转动，通过钢丝绳传递拉力实现整个机构的展开。本发明的结构简单、紧凑、可靠，可实现航天器卫星太阳翼的展开，具有高功质比、稳定性好等优点。

技术领域

本发明属于航天技术领域，涉及一种空间展开机构，尤其涉及一种应用于卫星太阳翼的空间展开机构。

背景技术

随着航天科技的进步以及人类对太空探索的需求越来越迫切，大型的空间展开机构得到越来越多的应用，包括大口径天线、大型太阳翼等。由于火箭运载舱包络空间有限，空间展开机构的尺寸会受到严格限制。

展开机构的种类繁多，其中，应用较多、发展迅速的是杆状构架式展开机构。自1975年作为磁强计支架首次用于美国空军S-3卫星后，已多次用于各类航天器。近年来，随着在吸光薄膜复合材料的研究上取得的成功，美国、日本、俄罗斯、中国和欧空局等世界各航天大国均已开展了大变形柔性空间展开机构的研究，特别是美国对该项技术的研究及其产业化处于国际领先地位。

虽然科研人员在空间展开机构领域开展了深入长期的研究工作，但目前在以下两个方面仍存在瓶颈：（1）空间展开机构的收纳比以及功质比较低；（2）传统的太阳翼机构的驱动较为复杂。

发明内容

本发明旨在解决上述空间展开机构存在的瓶颈，提出一种基于折纸技艺的卫星太阳翼空间展开机构，实现整个空间展开机构的高功质比和高收纳比，且驱动机构较为简单。

本发明采用如下技术方案：

一种应用于卫星太阳翼的空间展开机构，包括：均含若干个杆件的第二杆组B和第三杆组C、吸收光能的复合材料薄膜6以及驱动机构；

第二杆组B的每个杆件的端部依次由中心铰链J连接，绕中心铰链J作平面展开；

中心铰链J具体为：第二杆组B的杆件的端部均设有销孔和销轴，上一杆的销孔与下一杆的销轴组合成铰链，依此顺序连接，最终形成多个铰链，即中心铰链J；

第二杆组B的每个杆件的另一端通过自锁铰链对应连接第三杆组C的杆件，实现相对180°的翻折锁定；

复合材料薄膜6展开后呈扇环形，其设置于第三杆组C的杆件之间；

所述驱动机构驱动第二杆组B、第三杆组C和复合材料薄膜6展开。

进一步地，所述空间展开机构还包括：限制第二杆组B的杆件作设定角度展开的同步展开装置；

所述同步展开装置包括：含多个杆件的第一杆组A和滑块；

第二杆组B包括：两侧的两主杆和位于所述两主杆之间的若干副杆，其中，所述副杆上均开有滑槽2，滑槽2上嵌有沿其滑动的滑块；

每一所述滑块上活动连接两个第一杆组A的杆件，所述两个第一杆组A的杆件的另一端与对应滑块所嵌的第二杆组B的副杆相邻的两杆件对应活动连接。

进一步地，所述自锁铰链包括自锁铰链一D1和自锁铰链二D2；

第三杆组C同样包括：两侧的两主杆和位于两主杆之间的若干副杆；

第二杆组B的主杆通过自锁铰链二D2与第三杆组C的主杆连接，第二杆组B的副杆通过自锁铰链一D1与第三杆组C的副杆连接。

进一步地，自锁铰链一D1包括：零件一一E1、零件一二E2、零件一三E3和弹簧E4；