[发明专利]一种自动收放式太阳翼展开装置

说明书

本发明公开了一种自动收放式太阳翼展开装置，高压气瓶、气路电爆阀、减压器、电磁阀、充气展开装置和冷气喷嘴依次连通，所述的充气阀用于为高压气瓶充气，所述的充气展开装置包括环形电磁铁、充气支柱、展开下板、柔性太阳能板、太阳能板支架、弹簧系统支架、自升降弹簧系统、充气展开装置管路，所述的充气展开装置管路与所述的充气支柱通过太阳能板支架连通，所述的充气支柱另一端与展开下板两端固定，所述的柔性太阳能板一端与展开下板固定，柔性太阳能板另一端连接到弹簧系统支架内，所述的环形电磁铁固定在太阳能板支架的支座位置，本发明一种自动收放式太阳翼展开装置具有成本低廉、可大幅降低卫星发射成本，存储体积小、重量轻、可靠性高。

技术领域

本发明涉及卫星太阳能板技术领域，具体涉及一种自动收放式太阳翼展开装置。

背景技术

随着航天事业的不断发展，航天器的结构越来越复杂，质量也越来越大。由于受到运载工具有效空间和运载质量等因素的限制，传统的航天器结构在研制和发射方面都遇到了巨大的困难。因此，如何在有限的运载能力条件下充分提高航天器的效能是航天器研制工作的一个重要发展方向。现有卫星太阳能板电池板展开一般是靠记忆金属，当使用温度到到达某温度时，他就会按本来设定的形状自动展开。或者采用火工机构，发射前将太阳能帆板折叠后用弹簧压缩，再用火工机构将其锁紧。展开时，火工机构得到指令，爆炸螺栓引爆，炸开锁紧机构，在弹簧力的作用下动将帆板展开。这一过程看似简单，但是对于卫星进入真正的工作状态是非常重要的一个环节。各国都有失败的案例，好好的卫星因为太阳能帆板不能打开而变成一颗垃圾卫星。随着太空卫星环境逐渐恶劣，未来卫星也应该具备可回收性及机动变轨。对于无法收回太阳能板的卫星尺寸较大，只能采取抛弃太阳能板回收有效载荷的方式。为应对卫星轨道紧急的问题，需要机动变轨时将太阳能板收回，在变轨时也将减少消耗的推进剂量。毕竟在无法实现轨道加油的今天，携带的推进剂的量也是有限的。

目前在轨航天器使用的能源，主要包括太阳能以及发射时储存在压力容器中的高压气体等。目前世界各国大部分的卫星都以太阳能为主要的能源来源。为了能够在发射阶段和地影期间(卫星在轨道运行会有一段接受不到太阳光)工作，会配备锂电池，称为二次能源。星上主要的有效载荷特别是转发器这部分至少将消耗掉60％以上的能源。这就需要太阳能板将太阳能转化为电能，供给自身使用及贮存。在卫星发射入轨阶段，为了能够把卫星放在整流罩里，太阳能板肯定不能展开的。所以星剑分离后，卫星将依靠在地面充好电的电池维持正常工作，在这一段时间，有效载荷不进行工作。电池的容量是有限的，为了使卫星真正开始工作，那就必须尽快展开太阳能板，让卫星具备自主的能源供给能力，这之后才会逐步启动有效载荷。

当前，国内的火箭发射成本1kg大约需要5～10万元人民币，相同面积柔性太阳翼重量较刚性太阳翼下降20％以上，随着技术的进一步发展，相同面积柔性太阳翼重量甚至可较刚性太阳翼下降40％以上，可大幅降低卫星发射成本。充气展开式结构具有成本低廉、存储体积小、重量轻、可靠性高等优点，能够实现传统结构很难达到的性能。因此，充气展开式结构在各类航天器上的应用将成为空间研究和开发的热点。目前大部分的卫星所采用的太阳能板展开方式都是利用太阳能板的材料特性延展开，对于轨道机动变轨以及后续的卫星回收无法做得到太阳能板的开合。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种自动收放式太阳翼展开装置。