一种适用月面环境的多次展开收拢太阳翼装置

摘要

本发明公开了一种适用月面环境的多次展开收拢太阳翼装置，包括：巡视器结构；背面包覆多层隔热组件的+Y翼电池板，其通过一+Y翼驱动机构和一+Y翼补偿机构连接在巡视器结构上；-Y翼电池板，其通过一展开锁定机构连接于巡视器结构；压紧释放机构，用于在收拢发射时，分别将+Y翼电池板和-Y翼电池板压紧在巡视器结构上；综合电子机构，能通过起爆压紧释放机构给-Y翼电池板解锁，并能控制+Y翼驱动机构以带动+Y翼电池板打开至能分别实现对日定向、遮挡太阳和月夜保温的角度。本发明的太阳翼装置可实现多次展开、收拢操作，能实现对日定向、遮挡太阳和月夜保温等月面环境多种任务，应用灵活、功能强大。

说明书

技术领域

本发明公开了一种适用月面环境的多次展开收拢太阳翼装置，能实现多任务需求。

背景技术

目前，公知的国内航天器太阳翼展开大都是采用同一展开方向、一次性连续展开的方案。如现有型号FY-3、DFH-3等均是依靠铰链中驱动弹簧的动力，把电池板一次性展开到规定位置，然后依靠铰链中锁定装置把电池板固定在规定位置上。这种形式的太阳翼无论从设计技术的成熟度，还是型号的运用情况都是良好的，但对于需要多次展开、收拢和多功能需求等特殊工作模式的太阳翼，其不足之处主要表现在：

a.        太阳翼功能比较单一；

b.       太阳翼展开不可控，不能在出错情况下进行逆操作和多次展开、收拢操作，控制的精度也达不到较高的要求。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为了解决现有的航天器太阳翼无法实现多次运动，不能在出错情况下进行逆操作或多次展开、收拢操作等问题，以及满足月面多功能需求，实现可以对日定向、遮挡太阳和月夜保温等功能，本发明提供一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置，利用该装置可多次展开和收拢太阳翼，并能实现对日定向、遮挡太阳和月夜保温功能，满足多任务的需求。

为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置，包括：

巡视器结构；

+Y翼电池板，该+Y翼电池板通过一+Y翼驱动机构和一+Y翼补偿机构连接在所述巡视器结构上，所述+Y翼电池板正面粘贴电池片，背面包覆多层隔热组件；

-Y翼电池板，其通过一展开锁定机构连接于所述巡视器结构，所述-Y翼电池板正面粘贴电池片；

压紧释放机构，用于在收拢发射时，分别将+Y翼电池板和-Y翼电池板压紧在所述巡视器结构上；

综合电子机构，能通过起爆所述压紧释放机构给-Y翼电池板解锁，使其一次性展开并锁定，并能控制+Y翼驱动机构以带动+Y翼电池板打开至能分别实现对日定向、遮挡太阳和月夜保温的角度。-Y翼电池板展开角度可为190°。

在本发明的一优选实施例中，所述压紧释放机构主要由压紧杆、底座和切割器组成，通过所述切割器切断所述压紧杆实现所述-Y翼电池板解锁功能，通过将压紧杆从所述+Y翼电池板的压紧孔中拔出，使所述+Y翼电池板能正常打开。

在本发明的一优选实施例中，所述+Y翼驱动机构和所述+Y翼补偿机构的一端分别固定在所述巡视器结构上，另一端分别与所述+Y翼电池板相连；所述展开锁定机构一端固定在所述巡视器结构上，另一端与所述-Y翼电池板相连；所述+Y翼驱动机构主要由步进电机、行星减速器、谐波减速器、旋转变压器和密封圈构成；所述+Y翼补偿机构主要由公铰链、母铰链、轴承和密封圈构成；所述展开锁定机构主要由公铰链、母铰链、轴承和平面蜗卷弹簧构成。

上述的多次展开收拢太阳翼装置在太阳翼打开之前，通过压紧释放机构将+Y翼电池板和-Y翼电池板串联压紧，在太阳翼打开时由切割器切断压紧杆释放太阳翼，-Y翼电池板在展开锁定机构的作用下展开到位，同时将压紧杆从+Y翼电池板压紧孔中拔出，避免影响+Y翼电池板的工作；其后+Y翼驱动机构根据综合电子机构发出的展开速度和角度指令，在+Y翼补偿机构的配合下，驱动+Y翼电池板以规定的速度产生展开或收拢动作，实现对日定向，+Y翼电池板运动到指定的角度位置后保持不动。当需要遮挡太阳或月夜保温时，+Y翼电池板根据综合电子机构发出的角度指令运动到指定的位置通过其背面的多层隔热组件进行遮阳或保温。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置，由于采取上述的结构设置技术方案，使该太阳翼装置能适用于月面环境的多任务需求，如对日定向、遮挡太阳和月夜保温等，满足月面环境使用的要求，并实现了太阳翼多次展开和收拢的目的，具有应用灵活、功能强大等优点。

附图说明

图1和图2是本发明实施例的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置收拢状态侧面和正面示意图；

图3和图4是本发明实施例的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置展开状态侧面和正面示意图；

图5是本发明实施例的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置的+Y翼驱动机构的结构示意图；

图6是本发明实施例的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置的+Y翼补偿机构的结构示意图；

图7是本发明实施例的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置的展开锁定机构的结构示意图；

图8是本发明实施例的一种适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置的压紧释放机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

参见图1、图2、图3和图4，本实施例的适用于月面环境的多次展开收拢太阳翼装置包括：

巡视器结构3；

+Y翼电池板4，其正面粘贴电池片，背面包覆多层隔热组件5；该+Y翼电池板4通过一+Y翼驱动机构1和一+Y翼补偿机构2连接在巡视器结构3上；具体在本实施例中，+Y翼驱动机构1和+Y翼补偿机构2的一端分别固定在巡视器结构3上，另一端分别与+Y翼电池板4相连；其中，+Y翼驱动机构1主要由步进电机11、行星减速器12、谐波减速器13、旋转变压器14和密封圈15构成，其结构参见图5，+Y翼驱动机构1通过一“T”型结构16固定在巡视器结构3上，通过一连接结构17与+Y翼电池板4连接；+Y翼补偿机构2主要由公铰链21、母铰链22、轴承23和密封圈24构成，其结构参见图6，其通过公铰链21与+Y翼电池板4相连，通过母铰链22固定在巡视器结构3上；

-Y翼电池板7，其通过一展开锁定机构6连接于巡视器结构3，该-Y翼电池板7正面粘贴电池片；具体在本实施例中，展开锁定机构6一端固定在巡视器结构3上，另一端与-Y翼电池板7相连，具体地，展开锁定机构6主要由公铰链61、母铰链62、轴承63和平面蜗卷弹簧64构成，其结构参见图7，其通过公铰链61与-Y翼电池板7相连，通过母铰链62固定在巡视器结构3上；

压紧释放机构8，用于在收拢发射时，分别将+Y翼电池板4和-Y翼电池板7压紧在巡视器结构3上；具体地，压紧释放机构8主要由压紧杆10、底座101和切割器9组成，其结构参见图8，压紧杆10依次穿过+Y翼电池板4和-Y翼电池板7，可通过切割器9切断压紧杆10以实现-Y翼电池板7解锁功能，并通过将压紧杆10从+Y翼电池板4的压紧孔中拔出，使+Y翼电池板4能正常打开；压紧释放机构8通过底座101固定在巡视器结构3上；

综合电子机构，能通过起爆压紧释放机构8给-Y翼电池板7解锁，使-Y翼电池板7一次性展开至190°并锁定，并能控制+Y翼驱动机构1以带动+Y翼电池板4打开至能分别实现对日定向、遮挡太阳和月夜保温的角度。

下面对本发明的动作过程进行描述：

上述的多次展开收拢太阳翼装置在太阳翼打开之前，通过压紧释放机构8将+Y翼电池板4和-Y翼电池板7串联压紧，在太阳翼打开时，综合电子机构给压紧释放机构8起爆指令，使切割器9切断压紧杆10，此时-Y翼电池板7在展开锁定机构6的作用下展开到位，同时将压紧杆10从+Y翼电池板4压紧孔中拔出，避免影响+Y翼电池板4的工作；其后+Y翼驱动机构1根据综合电子机构发出的展开速度和角度指令，在+Y翼补偿机构2的配合下，驱动+Y翼电池板4以规定的速度产生展开或收拢动作，实现对日定向，运动到指定的角度位置后保持不动；在需要遮挡太阳或月夜保温时，+Y翼电池板4根据综合电子机构发出的角度指令运动到指定的位置，通过其背面的多层隔热组件5进行遮阳或保温。

如上所述，本发明的多次展开收拢太阳翼装置实现了多次展开、收拢运动，满足月面对日定向、遮挡太阳和月夜保温等多功能要求。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。