CN102270681B - 一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，本发明包括：刚化充气展开卫星和太阳电池帆板，太阳电池帆板与可刚化充气展开卫星的表面随形。本发明解决了随着太阳电池帆板面积越来越大，其作为卫星体外附件的安装方式而带来的体积和重量增加以及卫星整体动力学性能下降的问题。本发明采用体装式太阳电池帆板，太阳电池帆板依附于可刚化充气展开卫星的表面，即太阳电池帆板与可刚化充气展开卫星的表面形状相同，相比于以往的太阳电池帆板作为卫星体外附件的安装方式，对增大太阳电池帆板的面积十分有利，而且有利于提高卫星总体的结构刚度、振动基频，其一阶振动基频提高5-10倍，大大改善了卫星的整体动力学特性。

Description

一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板
技术领域
本发明涉及一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，属于卫星技术领域。
背景技术
现有的用于卫星的太阳电池帆板均是以体外附件的形式安装到卫星上。然而随着卫星功能的不断提升，对于太阳电池帆板的面积要求越来越大，太阳电池帆板的这种安装方式带来的一些问题变得更加严重：太阳电池帆板的体积和重量增加，对卫星的发射能力提出了更高的要求；帆板的挠性增大，导致了卫星结构振动基频降低，整体动力学性能下降，增加了卫星空间运行期间的姿态调整和控制的难度。
发明内容
本发明的目的是为了解决随着太阳电池帆板面积越来越大，其作为卫星体外附件的安装方式而带来的体积和重量增加和卫星整体动力学性能下降的问题，进而提供一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：可刚化充气展开卫星和太阳电池帆板，太阳电池帆板与可刚化充气展开卫星的表面随形。所述可刚化充气展开卫星包括卫星核、支撑管和壳体，所述卫星核设置在壳体内，卫星核和壳体之间连接有支撑管，所述支撑管与壳体相连通。
本发明的有益效果是：本发明解决了随着太阳电池帆板面积越来越大，其作为卫星体外附件的安装方式而带来的体积和重量增加以及卫星整体动力学性能下降的问题。本发明采用体装式太阳电池帆板，太阳电池帆板依附于可刚化充气展开卫星的表面，即太阳电池帆板与可刚化充气展开卫星的表面形状相同，相比于以往的太阳电池帆板作为卫星体外附件的安装方式，对增大太阳电池帆板的面积十分有利，而且有利于提高卫星总体的结构刚度、振动基频，大大改善了卫星的整体动力学特性。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板的结构示意图（充气展开后）；
图2是可刚化充气展开卫星1的剖面图（充气展开后，抛物面天线位置）；
图3是可刚化充气展开卫星1的剖面图（充气展开后，平面天线位置）。
具体实施方式
本发明具体实施方式提供的一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板（见图1~图3），包括：可刚化充气展开卫星1和太阳电池帆板2，太阳电池帆板2与可刚化充气展开卫星1的表面随形。
所述太阳电池帆板2由柔性太阳电池片或刚性太阳电池片组成。
所述柔性太阳电池片或刚性太阳电池片的背面与可刚化充气展开卫星的外壳表面胶结在一起，一定数量的太阳电池片组成太阳电池阵列。
所述可刚化充气展开卫星1为球体或多面体。
所述可刚化充气展开卫星1包括卫星核4、支撑管5和壳体6，所述卫星核4设置在壳体6内，卫星核4和壳体6之间连接有支撑管5，所述支撑管5与壳体6相连通。所述卫星核4为卫星的电子元器件。
所述可刚化充气展开卫星1的下部预留有天线位置3。
所述天线位置3是抛物面结构。
所述天线位置3是平面结构。
所述支撑管5和壳体6均由热固性树脂预浸织物制成，所述热固性树脂预浸织物是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物、芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物，或者是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物和芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物的复合材料。
在卫星折叠状态，太阳电池片也随着卫星外壳而折叠，柔性太阳电池片可以较小的尺寸折叠，而刚性太阳电池片的最小折叠单位是每个电池基板的面积大小。当卫星壳体的展开形成球面或多面体时太阳电池片随之展开，在卫星外壳刚化后形成满足刚度要求的体装的太阳电池帆板。当采用柔性太阳电池片时，可以将柔性太阳电池片的背面与可刚化充气展开卫星的壳体上表面胶结在一起，形成所需面积的与可刚化充气展开卫星同心的相同半径的球面状太阳电池帆板。当采用刚性太阳电池片时，各刚性太阳电池片组装成太阳电池片区，可以粘贴在具有平面表面的可刚化充气展开卫星外壳的上表面，形成多面体状的或者平面状的太阳电池阵列。
本发明太阳电池帆板面积大、结构质量轻、动力学性能好、卫星总体集成度高、折叠效率高、发射体积小。体装式的太阳电池帆板展开后，相比于卫星体外附件式的太阳电池帆板表面积大大提高，可达几百平方米甚至上千平方米，可以为整个卫星提供足够的电力支持。体装式太阳电池帆板有利于提高卫星总体的动力学特性，与现有的相同面积的太阳电池阵列相比，其一阶振动基频提高5-10倍，便于卫星的空间运行期间的姿态调整、变轨等操作。体装式太阳电池帆板的振动基频提高，从而大大降低了结构由于振动而导致损坏的可能性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，包括：可刚化充气展开卫星（1）和太阳电池帆板（2），其特征在于，太阳电池帆板（2）与可刚化充气展开卫星（1）的表面随形；所述可刚化充气展开卫星（1）包括卫星核（4）、支撑管（5）和壳体（6），所述卫星核（4）设置在壳体（6）内，卫星核（4）和壳体（6）之间连接有支撑管（5），所述支撑管（5）与壳体（6）相连通。
2.根据权利要求1所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述太阳电池帆板（2）由柔性太阳电池片或刚性太阳电池片组成。
3.根据权利要求2所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述柔性太阳电池片或刚性太阳电池片的背面与可刚化充气展开卫星的外壳表面胶结在一起。
4.根据权利要求1所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述可刚化充气展开卫星（1）为球体。
5.根据权利要求1所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述可刚化充气展开卫星（1）的下部预留有天线位置（3）。
6.根据权利要求5所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述天线位置（3）是抛物面结构。
7.根据权利要求5所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述天线位置（3）是平面结构。
8.根据权利要求1所述的与可刚化充气展开卫星随形的太阳电池帆板，其特征在于，所述支撑管（5）和壳体（6）均由热固性树脂预浸织物制成，所述热固性树脂预浸织物是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物、芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物，或者是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物和芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物的复合材料。
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