CN102616388A - 一种大面积展开的太阳电池阵展开装置 - Google Patents

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Abstract

一种大面积展开的太阳电池阵展开装置属于航天器材和装备技术领域。主要由主体板展开部分及侧板展开部分组成,侧板展开部分布置在主体板上;主体板展开部分由三脚架、主体板、主体板连接铰链、桁架杆同步机构组成,主体板连接铰链驱动各主体板呈Z形展开,桁架同步机构与主体板共同形成剪刀型机构完成各主体板同步展开;侧板展开部分由侧板、伺服电机、传动系统、丝杠、四连杆机构、直线导轨和侧板滑轨组成,伺服电机通过传动系统驱动两侧的丝杠,通过四连杆机构推动侧板滑动实现侧板的展开。采用在主体板上增加侧板的形式,增加了太阳电池的铺设面积;采用两套对称的四连杆机构推动侧板滑动展开,结构简单,可靠度高,适合于高功率要求的航天器。

Description

一种大面积展开的太阳电池阵展开装置
技术领域
本发明涉及一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,特别适合于高功率要求的航天器使用,属于航天器材和装备技术领域。
背景技术
太阳电池阵是大多数航天器的主要电力供应来源。刚性太阳电池阵是目前成熟的太阳电池阵技术,也是目前航天器上应用最广泛的太阳能电池组成的阵列,通常包括压紧释放机构、展开机构、同步机构、锁定机构、定向机构等。太阳电池阵通过连接架与卫星本体相连;压紧释放机构保证在发射过程中使电池阵处于安全的收拢状态,并在卫星到达预定轨道后释放太阳电池阵;展开机构在太阳电池阵释放后使其顺利展开;当太阳电池阵展开到预定位置后通过锁定机构对太阳电池阵完成锁定;安装在卫星本体上的驱动机构实现太阳电池阵对太阳的定向跟踪。
我国现阶段使用的太阳电池阵基本上是刚性折叠展开式,这种型式的太阳电池阵结构简单、包装效率高、刚性较好且可靠性较高;但是受限于结构的设计,难以实现大面积的太阳能电池铺设,发电功率较小。随着航天器功能的日益复杂,航天器的对能源需求逐渐增加,使得对航天器太阳电池阵的功率要求也随之大幅增加,刚性折叠式太阳电池阵在这方面具有一定的局限性。增大太阳电池阵的电池铺设面积是提高其输出功率的有效方法。本发明研制了一种采用增加侧板并利用连杆机构推动侧板滑动展开的太阳电池阵展开装置。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能实现大面积展开的太阳电池阵展开装置,以满足航天器日益增长的功率需求。
本发明采用的技术方案为:
该装置包括主体板展开部分及侧板展开部分,侧板展开部分布置在主体板上。
所述主体板展开部分由三脚架、主体板、主体板连接铰链、桁架杆同步机构组成;航天器本体与三脚架之间、三脚架与内侧主体板之间、内侧主体板与中间主体板之间、中间主体板与外侧主体板之间分别通过主体板连接铰链相连;同步桁架机构各杆与主体板铰接,与主体板共同形成典型的剪刀型机构,控制各主体板同步展开。
该三脚架由三根中空的方形铝材构成,长度分别为1750mm、1559mm、1559mm,截面尺寸为14mm×14mm,铝材壁厚3mm,方形铝材端部由三角形铁片连接。
该主体板采用碳纤维面板铝蜂窝夹层结构,尺寸为2580mm×1750mm×22mm,面密度为1.5kg/m2
该主体板连接铰链由公铰、母铰、铰链转轴、滑销、滑销转轴、滑销固定架、滑销弹簧片、平面涡卷弹簧、铰链转轴固定螺母、滑销转轴固定螺母、滑销固定螺母组成;公铰与母铰通过铰链转轴相连,铰链转轴一端安装铰链转轴固定螺母实现轴向固定;铰链集成了主体板间锁定机构,滑销插入滑销固定架上的通孔,并安装滑销固定螺母实现相对固定,滑销转轴穿过滑销固定架的另一通孔及母铰上相应的通孔,并安装滑销转轴固定螺母实现与母铰的相连;滑销弹簧片与滑销转轴固连,滑销在公铰的边缘滑动,在三脚架与主体板完全展平后滑入凹槽实现锁定;平面涡卷弹簧采用非接触型外端回转式,与铰链转轴固接,平面涡卷弹簧驱动主体板展开。
该桁架杆同步机构由桁架长杆、桁架短杆及杆间铰链组成,桁架长杆的长度与主体板完全展平时相邻两主体板中心的距离相等,桁架短杆的长度为桁架长杆的一半。
所述侧板展开部分由侧板、伺服电机、传动系统、丝杠、四连杆机构、直线导轨、侧板滑轨组成。其中丝杠采用滚珠丝杠。通过传动系统将伺服电机输出转速降低,传动系统输出轴两端通过联轴器分别与两边的滚珠丝杠相连,滚珠丝杠将旋转运动转化为直线运动,推动四连杆机构运动,四连杆机构推动侧板沿滑轨滑动实现展开,侧板滑动到滑轨末端时被锁定。
该侧板采用碳纤维面板铝蜂窝夹层结构,尺寸为2400mm×800mm×22mm,面密度为1.5kg/m2
该伺服电机型号是GYS500DC2-T2,额定输出50W,额定输出转速为3000r/min。
该传动系统为传动比为3的直齿轮减速装置,大齿轮、小齿轮轴系均采用两端固定的方式与支座相连,小齿轮齿数为17,大齿轮齿数为51,模数为0.8,齿宽系数为1,传动精度等级为4,采用闭式传动,对称支撑。传动系统的输入轴与输出轴均用联轴器与相应装置相连。
该滚珠丝杠包括丝杠及丝杠螺母,丝杠公称直径为14mm-18mm。
该四连杆机构由两根长连杆、两根短连杆、杆间铰链、杆端滑块、杆端滑块导轨组成。长连杆长度为825mm-1102mm,短连杆长度为150mm-600mm,连杆之间由杆间铰链相连,长连杆一端铰接固定于主体板上的连杆固定铰接座,另一端铰接杆端滑块,杆端滑块可在固结于侧板边缘的杆端滑块导轨上滑动。短连杆一端与长连杆铰接,另一端与丝杠螺母铰接。四连杆机构运动过程中,两根长连杆铰接有杆端滑块的一端远离中心向两边运动,从而推动侧板滑动展开。
该直线导轨型号为SSEBL6-26,是一种微型直线导轨,滑轨总高度13mm,长度为1000mm。导轨布置于丝杠的正下方,导轨滑块通过螺栓连接与丝杠螺母固连。
该侧板滑轨为SSRR36三段抽拉型、可互锁型线性滑轨,全高为19.1mm,滑轨移动距离为750mm。此滑轨的两个相对滑动部件分别与主体板及侧板固结,在完全展开时能实现完全锁定,表面光泽处理。
四连杆机构的连杆长度需严格计算,以保证有稳定的运动学与动力学特征,各连杆长度在合理范围内,应保证传动角尽可能大。需对丝杠螺母及直线导轨滑块的结构及尺寸进行相应改变,以减小尺寸及实现相互固连。桁架杆同步机构在装配时,杆间铰链的转轴与主体板连接铰链的转轴要有较高的同轴度,以增强桁架杆同步机构的可靠性。
其中,主体板连接铰链有两种高度,在主体板折叠时侧板相贴的两块主体板间采用高度较高的主体板连接铰链,其他采用高度较低的主体板连接铰链;
其中,在主体板两侧对称布置桁架杆同步机构,以提高主体板展开的同步可靠性;
其中,每块侧板下均有两个侧板滑轨对称布置;
其中,每块主体板上布置两套四连杆机构及两个滚珠丝杠,由同一个伺服电机驱动,传动系统的输出轴两端分别与两侧的滚珠丝杠通过联轴器相连,两侧丝杠的旋向相反。
本发明的优点为:
该装置是一种太阳电池阵展开装置,通过在主体板上增加侧板来增大太阳电池的铺设面积,从而提高太阳电池阵的输出功率。四连杆机构推动侧板展开的方式使得侧板在展开过程中受力始终对称,侧板的运动精度较高,易于实现侧板滑动的锁定。整个侧板展开部分结构简单可靠,可操作性好,收拢时面积为4.515m2,完全展开后面积为24.345m2,特别适用于大功率需求的航天器。
附图说明
图1为本发明完全展开状态示意图;
图2为侧板部分展开示意图;
图3为主体板连接铰链示意图(a组合图;b分解图);
图4为侧板展开部分传动系统示意图;
图5为侧板展开部分四连杆机构示意图;
图6为桁架杆同步机构示意图;
图7为本发明完全收拢状态示意图。
图中具体标号如下:
1——航天器本体           2——定向系统          3——桁架杆同步机构
4——三脚架               5——内侧主体板        6——中间主体板
7——侧板                 8——外侧主体板        9——主体板连接铰链
10——侧板滑轨            11——四连杆机构       12——传动系统
13——丝杠                9A——公铰             9B——滑销转轴
9C——滑销固定架          9D——滑销转轴固定螺母 9E——滑销弹簧片
9F——滑销                9G——滑销固定螺母     9H——铰链转轴固定螺母
9I——母铰                9J——铰链转轴         9K——平面涡卷弹簧
9L——平面涡卷弹簧外挡杆  14——丝杠支座         15——套筒
16——传动大齿轮          17——传动小齿轮       18——减速箱箱体
19——端盖                20——电机固定座       21——伺服电机
22——联轴器              23——杆端滑块         24——长连杆
25——短连杆              26——杆端滑块导轨     27——丝杆螺母
28——连杆固定铰接座      29——桁架短杆         30——桁架长杆
2A——定向电机            2B——定向机构输出轴
具体实施方式
本发明提供了一种能够实现大面积展开的太阳电池阵展开装置,下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示,该装置可分为两个主要部分:主体板展开部分和侧板展开部分。侧板展开部分布置在主体板上。
所述主体板展开部分由三脚架4、内侧主体板5、中间主体板6、外侧主体板8、主体板连接铰链9、桁架杆同步机构3组成;航天器本体1与三脚架4之间、三脚架4与内侧主体板5之间、内侧主体板5与中间主体板6之间、中间主体板6与外侧主体板8之间分别通过主体板连接铰链9相连;同步桁架机构3与主体板相连,形成典型的剪刀型机构,控制各主体板同步展开。
三脚架4由三根中空的方形铝材构成,长度分别为1750mm、1559mm、1559mm,截面尺寸为14mm×14mm,铝材壁厚3mm,方形铝材端部通过三角形铁片连接。
内侧主体板5、中间主体板6和外侧主体板8均采用碳纤维面板铝蜂窝夹层结构,尺寸为2580mm×1750mm×22mm,面密度为1.5kg/m2
该主体板连接铰链9由公铰9A、母铰9I、铰链转轴9J、滑销9F、滑销转轴9B、滑销固定架9C、滑销弹簧片9E、平面涡卷弹簧9K、铰链转轴固定螺母9H、滑销转轴固定螺母9D、滑销固定螺母9G、平面涡卷弹簧外挡杆9L组成。公铰9A与母铰9I通过铰链转轴相连,铰链转轴9J一端安装铰链转轴固定螺母9H实现轴向固定;铰链集成了主体板间锁定机构,滑销9F插入滑销固定架9C上的通孔,并安装滑销固定螺母9G实现相对固定,滑销转轴9B穿过滑销固定架9C的另一通孔及母铰9I上相应的通孔,并安装滑销转轴固定螺母9D实现与母铰9I的相连;滑销弹簧片9E与滑销转轴9B固连,滑销9F在公铰9A的边缘滑动,在三脚架4与三块主体板完全展平后滑入凹槽实现锁定;平面涡卷弹簧9K采用非接触型外端回转式,与铰链转轴9J固接,平面涡卷弹簧9K驱动主体板展开。
该桁架杆同步机构3由桁架长杆30、桁架短杆29及杆间铰链组成,桁架长杆30的长度与主体板完全展平时相邻两主体板中心的间距相等,桁架短杆29的长度为桁架长杆30的一半。
所述侧板展开部分由侧板7、伺服电机21、传动系统12、滚珠丝杠、四连杆机构11、直线导轨、侧板滑轨10组成。通过传动系统12将伺服电机21的输出转速降低,传动系统12的输出轴两端通过联轴器22分别与两侧的滚珠丝杠相连,滚珠丝杠将旋转运动转化为直线运动,推动四连杆机构11运动,四连杆机构11推动侧板7沿侧板滑轨10滑动实现侧板的展开,侧板7滑动到侧板滑轨10末端时被锁定。
该侧板7采用碳纤维面板铝蜂窝夹层结构,尺寸为2400mm×800mm×22mm,面密度为1.5kg/m2
该伺服电机21型号是GYS500DC2-T2,额定输出50W,额定输出转速为3000r/min。
该传动系统12为传动比为3的直齿轮减速装置,大齿轮、小齿轮轴系均采用两段固定的方式与支座相连,小齿轮16齿数为17,大齿轮17齿数为51,模数为0.8,齿宽系数为1,传动精度等级为4,采用闭式传动,对称支撑。传动系统的输入轴与输出轴均用联轴器与相应装置相连。
该滚珠丝杠包括丝杠13及丝杠螺母27,丝杠13公称直径为14mm-18mm。
该四连杆机构11由两根长连杆24、两根短连杆25、杆间铰链、杆端滑块23、杆端滑块导轨26组成。连杆由杆间铰链相连,长连杆24一端铰接在固定于主体板上的连杆固定铰接座28,另一端铰接杆端滑块23,杆端滑块23可在固结于侧板边缘的杆端滑块导轨26上滑动。短连杆25一端与长连杆24铰接,另一端与丝杠螺母27铰接。在四连杆机构11运动的过程中,两根长连杆24铰接有杆端滑块23的一端远离中心向两边运动,从而推动侧板7滑动展开。
该直线导轨型号为SSEBL6-26,是一种微型直线导轨,滑轨总高度13mm,长度为1000mm。导轨布置于丝杠的正下方,导轨滑块通过螺栓连接与丝杠螺母固连。
该侧板滑轨10为SSRR36三段抽拉型、可互锁型线性滑轨,全高为19.1mm,滑轨移动距离为750mm。此滑轨的两个相对滑动部件分别与主体板及侧板固结,在完全展开时能实现完全锁定,表面光泽处理。
下面结合附图,对本发明的设计方案做进一步的说明。
如图1所示,本发明是一种在主体板上增加侧板从而实现大面积展开的太阳电池阵展开装置,包括主体板展开部分及侧板展开部分。每块主体板上安装两块侧板7,整个装置共有6块侧板7,各块主体板及三脚架4通过主体板连接铰链9相连接,三脚架4与航天器本体1也通过主体板间铰接9相连,主体板连接铰链驱动各主体板展开,通过主体板两侧的桁架杆同步机构3保证各主体板同步展开。
如图2,所述的侧板展开部分全部布置于主体板上,由侧板7、侧板滑轨10、传动系统12、丝杠13、四连杆机构11、伺服电机21、直线导轨组成,伺服电机21额定转速为3000r/min,传动系统12的输出转速降为电机转速的三分之一,传动系统12的输出轴两端分别连接两侧的丝杠13,丝杠13将转动转化为直线运动从而推动四连杆机构11运动,从而推动侧板7向两侧滑动展开。
如图3,所述的主体板连接铰链9集成了展开锁定机构及涡卷弹簧9K,公铰9A与母铰9I由铰链转轴9J相连。铰链转轴固定螺母9H与公铰9A之间有较大的静摩擦力,保证了铰链转轴9J与公铰9A无相对转动。由于滑销弹簧片9E的作用,在主体板连接铰链9的转动过程中,滑销9F始终与母铰9I的外圆周相切,直到三脚架4与主体板完全展平时,滑销9F滑入母铰9I上的凹槽实现主体板展开部分的锁定。预先压缩的平面涡卷弹簧9K能均匀地释放储存的弹性势能,从而驱动三脚架4及主体板展开。
如图4,所述的传动系统12主体为一减速箱,通过齿轮传动实现降速,伺服电机21通过联轴器22将转动输入传动系统,传动系统12的输出轴两端分别通过联轴器22与两侧丝杠13相连,将输出转动同步地传递到两侧的丝杠13。
如图5,所述四连杆机构11的输入运动来自丝杠螺母27沿丝杠13所做的直线运动,短连杆25一端与丝杠螺母27铰接,另一端与长连杆24铰接。长连杆24一端铰接固定于主体板上的连杆固定铰接座,另一端与杆端滑块23铰接。丝杠螺母27做直线运动推动四连杆机构11运动,长连杆24带动杆端滑块23在其导轨上滑动并推动侧板7滑动展开。
如图6,所述桁架杆同步机构3是一种结构简单且可靠的同步机构,桁架长杆30与主体板5、6在它们的中点处相铰接,桁架短杆29长度为桁架长杆30的一半,各桁架杆在杆端相互铰接,两桁架短杆29未与桁架杆铰接的两端分别与三脚架4顶点及外侧主体板8中点相铰接。
如图7,本发明在收拢状态时,太阳电池阵完全贴紧航天器本体1,定向电机2A为步进电机,定向系统的输出轴2B与三角架通过主体板连接铰链9相连。定向电机2A驱动整个太阳电池阵绕电机轴的做旋转运动,从而实现太阳电池阵的对日跟踪定向。
连接折叠时侧板相贴的两块主体板的主体板连接铰链9比其他主体板连接铰链9高度要高,高度相差值为侧板7上表面到主体板上表面的高度差值。
下面详细介绍本发明关键参数的设计计算。
本专利所述的关键参数计算主要包括四连杆机构各连杆长度设计计算、伺服电机输出转速设计计算等。
1、四连杆机构各连杆长度设计计算
(1)长连杆长L1
根据侧板展开部分整体布置要求、侧板滑动行程及材料的力学性能,有825mm≤L1≤1102mm,取L1=900mm。
(2)短连杆长L2及长连杆中间铰接点距其固定铰接端距离L。
由于丝杠螺母运动行程关系到侧板展开的时间,设定丝杠螺母运动行程P1满足0≤P1≤500mm,设定侧板滑动行程P2=750mm,为了使长连杆受力性能较好,设定L≥300mm,由几何关系可得:
0 ≤ 0.5968 L + L 2 2 - ( 0.0833 L ) 2 - L 2 2 - ( 0.9166 L ) 2 ≤ 500 L ≤ 0.9965 L + L 2 2 - ( 0.0833 L ) 2 ≤ 1100 L 2 ≥ 0.9166 L L ≥ 300
同时四连杆机构运动初传动角γ1及运动末传动角γ2由几何关系可得:
Figure BDA0000066806250000102
Figure BDA0000066806250000103
要求在四连杆运动过程中传动角γ1、γ2中的最小值尽可能大。
通过计算及线性优化,取L=300mm,L2=300mm。
(3)丝杠螺母运动行程P
丝杠螺母运动行程P由几何关系可知:
P = 0.5968 L + L 2 2 - ( 0.0833 L ) 2 - L 2 2 - ( 0.9166 L ) 2
代入所取的L、L2,计算得P=358mm。
2、伺服电机输出转速设计计算
(1)侧板滑动速度V
侧板滑动过程应尽量平稳,以减小对主体板的冲击,侧板在滑动过程中经历一个加速-匀速-减速的过程。侧板的速度V在开始及结束阶段都满足简谐运动变化曲线,匀速时运动速度为V0。整个运动过程中速度关于时间的表达式为:
V = V 0 2 [ 1 - cos ( π 2 t ) ] , 0 ≤ t ≤ t 1 V = V 0 , t 1 ≤ t ≤ t 2 V = V 0 2 [ 1 - cos ( π 2 ( 10 - t ) ) ] , t 2 ≤ t ≤ t 3
(2)丝杠螺母滑动速度V1
由几何关系及运动关系可得:
V 1 = - VL sin θ L 1 cos θ [ 1 + L cos θ L 2 2 - L 2 sin 2 θ ]
式中V为侧板滑动速度,θ为长连杆与丝杆的夹角,可由几何关系计算得到。
(3)丝杠转速n1
丝杠转速与丝杠螺母运动速度V1关系为:
n 1 = 60 V 1 p
其中P为丝杠导程
(4)电机输出转速n2
电机输出转速满足
Figure BDA0000066806250000114

Claims (8)

1.一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:展开装置由主体板展开部分及侧板展开部分组成;侧板展开部分布置在主体板上;
所述主体板展开部分由三脚架(4)、主体板、主体板连接铰链(9)、桁架杆同步机构(3)组成,其中主体板包括内侧主体板(5)、中间主体板(6)和外侧主体板(8);航天器本体(1)与三脚架(4)之间、三脚架(4)与内侧主体板(5)之间、内侧主体板(5)与中间主体板(6)之间、中间主体板(6)与外侧主体板(8)之间分别通过主体板连接铰链(9)相连;桁架杆同步机构(3)各杆与主体板铰接,与主体板共同形成典型的剪刀型机构;
所述侧板展开部分由侧板(7)、伺服电机(21)、传动系统(12)、丝杠(13)、四连杆机构(11)、直线导轨、侧板滑轨(10)组成;两块侧板(7)对称布置在主体板的两侧,每块侧板下安装两块侧板滑轨,通过侧板滑轨(10)与主体板相连;其他侧板展开部分的机构均布置于两块侧板之间,伺服电机(21)的输出轴通过联轴器与传动系统(12)的输入轴相连,传动系统(12)的输出轴通过联轴器与两侧的丝杠(13)相连,四连杆机构(11)的短连杆(25)与丝杠(13)的丝杠螺母铰接;四连杆机构(11)的长连杆(24)杆端铰接有杆端滑块(23),杆端滑块(23)可在固结于侧板边缘的杆端滑块导轨(26)上滑动,从而实现四连杆机构(11)与侧板(7)的连接;
通过传动系统(12)将伺服电机(21)的输出转速降低,传动系统(12)输出轴的两端通过联轴器分别与两侧的丝杠相连,丝杠将旋转运动转化为沿丝杠长度方向的直线运动,丝杠螺母(27)推动四连杆机构(11)运动,从而带动侧板(7)的滑动展开,侧板滑动到滑轨末端时实现锁定;每块主体板上均对称布置有两套四连杆机构及两个丝杠,用以保证侧板的受力对称,两侧丝杠螺纹旋向相反。
2.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述桁架杆同步机构(3)由桁架长杆(30)、桁架短杆(29)及杆间铰链组成,关于主体板对称布置;桁架长杆(30)的长度与主体板完全展平时相邻两主体板中心的间距相等,桁架短杆(29)的长度为桁架长杆(30)的一半。
3.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述四连杆机构(11)由两根长连杆(24)、两根短连杆(25)、杆间铰链、杆端滑块(23)、杆端滑块导轨(26)组成;长连杆(24)长度为825mm-l102mm,短连杆(25)长度为150mm-600mm,各连杆之间由杆间铰链相连,长连杆(24)一端铰接固定在主体板上的连杆固定铰接座(28)上,另一端铰接杆端滑块(23);短连杆(25)一端与长连杆(24)铰接,另一端与丝杠螺母(27)铰接;四连杆机构(11)运动过程中,两根长连杆铰接有杆端滑块的一端远离中心向两边运动,从而推动侧板滑动展开。
4.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述三脚架(4)由三根中空的方形铝材首尾相接而成,长度分别为1750mm、1559mm、1559mm,截面尺寸为14mm×14mm,铝材壁厚3mm,方形铝材端部通过三角形铁片连接。
5.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述各主体板均采用碳纤维面板铝蜂窝夹层结构,尺寸为2580mm×1750mm×22mm,面密度为1.5kg/m2
6.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述侧板(7)采用碳纤维面板铝蜂窝夹层结构,尺寸为2400mm×800mm×22mm,面密度为1.5kg/m2
7.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述侧板展开前锁定由伺服电机自锁实现,展开前释放由伺服电机解除自锁实现,展开末锁定由伺服电机自锁及侧板滑轨锁定共同实现。
8.根据权利要求1所述的一种大面积展开的太阳电池阵展开装置,其特征在于:所述丝杠为滚珠丝杠。
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Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103448922A (zh) * 2013-08-08 2013-12-18 上海卫星工程研究所 静止轨道卫星太阳电池阵在轨被遮挡的分析计算方法
CN103457403A (zh) * 2013-08-08 2013-12-18 上海卫星工程研究所 应用于航天器的大型直线式展开驱动机构
CN103662098A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 上海宇航系统工程研究所 空间飞行器的半刚性太阳电池翼
CN103939554A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 哈尔滨工业大学 齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构
CN103950558A (zh) * 2014-04-14 2014-07-30 浙江理工大学 一种扇形太阳翼重复折展机构
CN104015937A (zh) * 2013-02-28 2014-09-03 波音公司 具有开放侧面的航天器
CN105539885A (zh) * 2015-12-25 2016-05-04 南京理工大学 立方星展开太阳能电池阵锁紧及释放机构
CN106586038A (zh) * 2016-11-08 2017-04-26 上海宇航系统工程研究所 一种分布式多板压紧释放系统
CN106763130A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 上海卫星工程研究所 一种大口径光学镜面板间铰链
CN106759886A (zh) * 2016-12-17 2017-05-31 江门市堡城科技有限公司 一种可调角度钢构连接件
CN107255149A (zh) * 2017-07-19 2017-10-17 浙江理工大学 行星轮系式折展装置及其折展方法
CN107804486A (zh) * 2017-10-31 2018-03-16 平顶山学院 基于人工纤维肌肉的可展开结构
CN107804484A (zh) * 2017-09-25 2018-03-16 上海卫星工程研究所 应用于航天器的高收纳比可控展开桁架装置
CN108762313A (zh) * 2018-06-14 2018-11-06 合肥凯石投资咨询有限公司 太阳能无人机拖拽式太阳电池电磁折叠收纳方法
CN108820258A (zh) * 2018-05-08 2018-11-16 合肥凯石投资咨询有限公司 一种基于电磁折叠方法的卫星太阳帆板
CN109515753A (zh) * 2018-12-07 2019-03-26 上海宇航系统工程研究所 一种航天器的载荷板展开组件
CN109606743A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 北京卫星制造厂有限公司 一种轻小型微小卫星展开装置
CN110422103A (zh) * 2019-08-05 2019-11-08 许文彬 一种电视广播器材转运设备
CN111262517A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 上海宇航系统工程研究所 一种伸展机构支撑双边阵的大面积柔性太阳电池翼
CN111605726A (zh) * 2020-04-27 2020-09-01 哈尔滨工业大学 一种卫星太阳能帆板驱动装置用传能绕线器
CN112074457A (zh) * 2018-03-07 2020-12-11 牛津空间系统有限公司 可展开的航天器主体
CN112415506A (zh) * 2020-11-03 2021-02-26 浙江海洋大学 一种鱼群探测无人船
CN112491350A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 东南大学 一种空间薄膜电池阵的张拉装置
CN112623280A (zh) * 2021-01-04 2021-04-09 上海宇航系统工程研究所 一种两自由度太阳电池阵展开装置
CN115352654A (zh) * 2022-08-05 2022-11-18 哈尔滨工业大学(威海) 一种分离式返回器用姿态调整推进舱
CN117508640A (zh) * 2024-01-02 2024-02-06 银河航天(北京)网络技术有限公司 一种跨板铰链及卫星翼阵

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619158C2 (ru) * 2015-08-13 2017-05-12 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Солнечная батарея космического аппарата
RU207349U1 (ru) * 2021-02-26 2021-10-25 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" Механическое устройство батареи солнечной космического аппарата

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393018A (en) * 1992-11-10 1995-02-28 Deutsche Aerospace Ag Unfolding and locking joint for space elements
CN1168964A (zh) * 1996-03-15 1997-12-31 戴姆勒-奔驰航空宇航公开股份公司 太阳能发电机的两块镶板的展开装置
US5785280A (en) * 1995-07-20 1998-07-28 Space Systems/Loral, Inc. Hybrid solar panel array
JP2005059735A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Takatsuka Kazuo 二次元展開パネルユニット
FR2863023A1 (fr) * 2003-12-01 2005-06-03 Cit Alcatel Rotule magnetique et ensemble articule au moyen de cette rotule
CN201296627Y (zh) * 2008-09-22 2009-08-26 江苏天奇物流系统工程股份有限公司 电动丝杠驱动升降台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393018A (en) * 1992-11-10 1995-02-28 Deutsche Aerospace Ag Unfolding and locking joint for space elements
US5785280A (en) * 1995-07-20 1998-07-28 Space Systems/Loral, Inc. Hybrid solar panel array
CN1168964A (zh) * 1996-03-15 1997-12-31 戴姆勒-奔驰航空宇航公开股份公司 太阳能发电机的两块镶板的展开装置
JP2005059735A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Takatsuka Kazuo 二次元展開パネルユニット
FR2863023A1 (fr) * 2003-12-01 2005-06-03 Cit Alcatel Rotule magnetique et ensemble articule au moyen de cette rotule
CN201296627Y (zh) * 2008-09-22 2009-08-26 江苏天奇物流系统工程股份有限公司 电动丝杠驱动升降台

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103662098A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 上海宇航系统工程研究所 空间飞行器的半刚性太阳电池翼
CN104015937A (zh) * 2013-02-28 2014-09-03 波音公司 具有开放侧面的航天器
CN103448922A (zh) * 2013-08-08 2013-12-18 上海卫星工程研究所 静止轨道卫星太阳电池阵在轨被遮挡的分析计算方法
CN103457403A (zh) * 2013-08-08 2013-12-18 上海卫星工程研究所 应用于航天器的大型直线式展开驱动机构
CN103457403B (zh) * 2013-08-08 2016-06-22 上海卫星工程研究所 应用于航天器的大型直线式展开驱动机构
CN103939554A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 哈尔滨工业大学 齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构
CN103939554B (zh) * 2014-04-08 2016-03-02 哈尔滨工业大学 齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构
CN103950558A (zh) * 2014-04-14 2014-07-30 浙江理工大学 一种扇形太阳翼重复折展机构
CN103950558B (zh) * 2014-04-14 2015-12-30 浙江理工大学 一种扇形太阳翼重复折展机构
CN105539885A (zh) * 2015-12-25 2016-05-04 南京理工大学 立方星展开太阳能电池阵锁紧及释放机构
CN106586038B (zh) * 2016-11-08 2019-02-01 上海宇航系统工程研究所 一种分布式多板压紧释放系统
CN106586038A (zh) * 2016-11-08 2017-04-26 上海宇航系统工程研究所 一种分布式多板压紧释放系统
CN106763130A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 上海卫星工程研究所 一种大口径光学镜面板间铰链
CN106759886A (zh) * 2016-12-17 2017-05-31 江门市堡城科技有限公司 一种可调角度钢构连接件
CN107255149A (zh) * 2017-07-19 2017-10-17 浙江理工大学 行星轮系式折展装置及其折展方法
CN107804484B (zh) * 2017-09-25 2020-08-04 上海卫星工程研究所 应用于航天器的高收纳比可控展开桁架装置
CN107804484A (zh) * 2017-09-25 2018-03-16 上海卫星工程研究所 应用于航天器的高收纳比可控展开桁架装置
CN107804486A (zh) * 2017-10-31 2018-03-16 平顶山学院 基于人工纤维肌肉的可展开结构
CN112074457A (zh) * 2018-03-07 2020-12-11 牛津空间系统有限公司 可展开的航天器主体
CN108820258A (zh) * 2018-05-08 2018-11-16 合肥凯石投资咨询有限公司 一种基于电磁折叠方法的卫星太阳帆板
CN108762313A (zh) * 2018-06-14 2018-11-06 合肥凯石投资咨询有限公司 太阳能无人机拖拽式太阳电池电磁折叠收纳方法
CN109515753A (zh) * 2018-12-07 2019-03-26 上海宇航系统工程研究所 一种航天器的载荷板展开组件
CN109606743B (zh) * 2018-12-17 2020-10-23 北京卫星制造厂有限公司 一种轻小型微小卫星展开装置
CN109606743A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 北京卫星制造厂有限公司 一种轻小型微小卫星展开装置
CN110422103A (zh) * 2019-08-05 2019-11-08 许文彬 一种电视广播器材转运设备
CN111262517A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 上海宇航系统工程研究所 一种伸展机构支撑双边阵的大面积柔性太阳电池翼
CN111262517B (zh) * 2020-01-21 2020-12-18 上海宇航系统工程研究所 一种伸展机构支撑双边阵的大面积柔性太阳电池翼
CN111605726B (zh) * 2020-04-27 2021-10-01 哈尔滨工业大学 一种卫星太阳能帆板驱动装置用传能绕线器
CN111605726A (zh) * 2020-04-27 2020-09-01 哈尔滨工业大学 一种卫星太阳能帆板驱动装置用传能绕线器
CN112415506A (zh) * 2020-11-03 2021-02-26 浙江海洋大学 一种鱼群探测无人船
CN112415506B (zh) * 2020-11-03 2023-09-05 浙江海洋大学 一种鱼群探测无人船
CN112491350A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 东南大学 一种空间薄膜电池阵的张拉装置
CN112623280A (zh) * 2021-01-04 2021-04-09 上海宇航系统工程研究所 一种两自由度太阳电池阵展开装置
CN115352654A (zh) * 2022-08-05 2022-11-18 哈尔滨工业大学(威海) 一种分离式返回器用姿态调整推进舱
CN117508640A (zh) * 2024-01-02 2024-02-06 银河航天(北京)网络技术有限公司 一种跨板铰链及卫星翼阵
CN117508640B (zh) * 2024-01-02 2024-03-29 银河航天(北京)网络技术有限公司 一种跨板铰链及卫星翼阵

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