CN104044757A - 一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其包括抽拉式太阳能板、滑轨立柱、滑轨档杆和滑轨，其中，所述抽拉式太阳能板安装在微小卫星的滑轨立柱中的滑轨中，每根滑轨立柱的底部设置一磁性材料的滑轨档杆；所述抽拉式太阳板两侧分别开设一U型槽，所述U型槽底部开口，上端闭口，并且，闭口位置材料由与所述滑轨档杆相互吸引的磁性材料构成。本发明，卫星进入工作轨道的形态与安装形态的不同在于抽拉式太阳能板的展开，由于卫星的无重力工作环境和挡杆与抽拉式太阳能板的磁力吸引作用，保证展开后的太阳能板能够完成增大太阳能板面积的作用。

Description

一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构

技术领域

本发明涉及卫星设计领域，尤其涉及一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构。

背景技术

目前为止微小卫星，尤其是立方星等在太空活动中日益频繁。微小卫星具有体积小、成本低、制造相对简单等优点。太阳能板作为卫星在太空中运行的主要能源，因此太阳能板的面积大小极大地影响到微小卫星的性能。

微小卫星的优点在于体积小重量低，若为了增加太阳能板而增大体积，则违背设计原则和用户需求。目前在大型卫星上，已经存在折叠展开形式的太阳能板，这样的复杂机构需要控制系统和动力系统保证运行，并不适用于微小卫星的情况。

为保证卫星的重量和体积，并且增大卫星上太阳能板，需要一个能自动展开的太阳能板机构。对其要求是：卫星发射前不占用额外的运载空间；发射卫星时，不使用微小卫星额外的控制和能量资源；发射后卫星运行时，卫星工作的太阳能板面积大大高于传统设计。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其包括抽拉式太阳能板、滑轨立柱、滑轨档杆和滑轨，其中，

所述抽拉式太阳能板安装在微小卫星的滑轨立柱中的滑轨中，每根滑轨立柱的底部设置一磁性材料的滑轨档杆；

所述抽拉式太阳般两侧分别开设一U型槽，所述U型槽底部开口，上端闭口，并且，闭口位置材料由与所述滑轨档杆相互吸引的磁性材料构成。

进一步，所述滑轨安装在微小卫星的滑轨立柱的内侧。

进一步，所述抽拉式太阳能板的安装方向是U型槽开口朝向卫星弹射方向的负方向，太阳能电池板背面朝向微小卫星表面；安装后抽拉式太阳能板的底端和整个微小卫星的底端平齐。

进一步，还包括一弹簧，所述弹簧是微小卫星与太空运载器分离的动力源，弹簧共包括两根，安装在微小卫星的一组对角线滑轨立柱下方和发射平台之间，弹簧一端固定在发射平台，自由端在滑轨立柱底端，处于压缩状态。

进一步，包括四个抽拉式太阳能板，分别位于微小卫星的各侧面。

进一步，包括四个滑轨立柱，每根滑轨立柱上设置两个滑轨；还包括八个滑轨档杆。

进一步，所述滑轨立柱和整个微小卫星的结构框架为整体加工而成，滑轨立柱的滑轨是直接在立柱上开槽而成，滑轨挡杆是在滑轨底部固定安装。

与现有技术相比较本发明的有益效果在于：在本发明中，卫星进入工作轨道的形态与安装形态的不同在于抽拉式太阳能板的展开，由于卫星的无重力工作环境和挡杆与抽拉式太阳能板的磁力吸引作用，保证展开后的太阳能板能够完成增大太阳能板面积的作用。

本发明抽拉式太阳能板在微小卫星上实现功能时，不需要额外的动力装置和控制系统，自身结构就能实现太阳能板的展开和增大太阳能板面积的功能。微小卫星自动抽拉太阳能板机构加工简单，安装方便，在卫星运载器内，不增加卫星原始占用体积。为安装本扩展太阳能板机构，不需要大量修改卫星结构，能方便地对卫星进行改装，同时不影响卫星的功能。本自动抽拉式太阳能板机构在卫星发射后自动展开和固定。本机构结构简单，安装可靠，能够保证航天产品的高可靠性。

附图说明

图1为本发明抽拉式太阳能板机构立体分解示意图；

图2为本发明抽拉式太阳能板机构立体装配示意图；

图3为本发明抽拉式太阳能板展开示意图；

图4为本发明滑轨立柱示意图；

图5为本发明抽拉式太阳能板示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1-5所示，本发明自动抽拉式太阳能板机构包括抽拉式太阳能板2、弹簧5、滑轨立柱3、滑轨档杆4以及滑轨6，其中，

微小卫星1在太空运载器内未发射状态下，所述抽拉式太阳能板2安装在微小卫星1的滑轨立柱3中的滑轨6中；所述滑轨6安装在微小卫星1的滑轨立柱3的内侧，在每根滑轨立柱3的底部设置一磁性材料的滑轨档杆4。

在本发明中，所述抽拉式太阳能板2两侧分别开设一U型槽7，所述U型槽7底部开口，上端闭口，并且，闭口位置材料为与所述滑轨档杆4相互吸引的磁性材料构成。

安装时，抽拉式太阳能板2的安装方向是U型槽7开口朝向卫星弹射方向的负方向，太阳能电池板背面朝向微小卫星表面；安装后抽拉式太阳能板2的底端和整个微小卫星的底端齐平。

所述弹簧5是微小卫星与太空运载器分离的动力源，弹簧5共包括两根，安装在微小卫星1的一组对角线滑轨立柱3下方和发射平台之间，弹簧5一端固定在发射平台，自由端在滑轨立柱3底端，处于压缩状态。

在本发明中，包括四个抽拉式太阳能板，分别位于微小卫星1的各侧面；包括四个滑轨立柱，每根滑轨立柱上设置两个滑轨；还包括八个滑轨档杆。

本发明中，四个滑轨立柱3和整个微小卫星的结构框架为整体加工而成，滑轨立柱3的滑轨6是直接在立柱上开槽而成，滑轨挡杆4是在滑轨底部固定安装。四个抽拉式太阳能板2是在微小卫星表面的太阳能板加工制造而成，将原太阳能板的两侧开出U型槽7，并在U型槽底端处理为磁性材料。

安装抽拉式太阳能板机构时，首先将微小卫星内部的功能装置安装完成，卫星弹射方向顶端的天线封盖打开，抽拉式太阳能板2的安装方向是U型槽7开口朝向z向的负方向，太阳能电池板背面朝向微小卫星表面，然后沿着滑轨立柱3插入滑轨6中，依次安装四个抽拉式太阳能板2。安装后抽拉式太阳能板2的底端和整个微小卫星的底端齐平，弹簧5固定端安装在发射台上，另一端与一组位置呈对角线的滑轨立柱底端接触，弹簧5在安装状态下为压缩状态，储备卫星弹射分离所需的能量。

微小卫星1在发射时，微小卫星位置解锁，卫星在太空的无重力环境下，受到弹簧5的推力沿卫星弹射方向正向运动，抽拉式太阳能板2在惯性作用下保持静止，直至微小卫星运动到滑轨挡杆4与抽拉式太阳能板2上的U型槽7接触，两者依靠磁性连接在一起；然后抽拉式太阳能板2随整个微小卫星1一起发射至预定轨道，保持展开状态。

在本发明中，卫星进入工作轨道的形态与安装形态的不同在于抽拉式太阳能板的展开，由于卫星的无重力工作环境和挡杆与抽拉式太阳能板的磁力吸引作用，保证展开后的太阳能板能够完成增大太阳能板面积的作用。

本发明抽拉式太阳能板在微小卫星上实现功能时，不需要额外的动力装置和控制系统，自身结构就能实现太阳能板的展开和增大太阳能板面积的功能。微小卫星自动抽拉太阳能板机构加工简单，安装方便，在卫星运载器内，不增加卫星原始占用体积。为安装本扩展太阳能板机构，不需要大量修改卫星结构，能方便地对卫星进行改装，同时不影响卫星的功能。本自动抽拉式太阳能板机构在卫星发射后自动展开和固定。本机构结构简单，安装可靠，能够保证航天产品的高可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，其包括抽拉式太阳能板、滑轨立柱、滑轨档杆和滑轨，其中，

所述抽拉式太阳能板安装在微小卫星的滑轨立柱中的滑轨中，每根滑轨立柱的底部设置一磁性材料的滑轨档杆；

所述抽拉式太阳般两侧分别开设一U型槽，所述U型槽底部开口，上端闭口，并且，闭口位置材料由与所述滑轨档杆相互吸引的磁性材料构成。

2.根据权利要求1所述的微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，所述滑轨安装在微小卫星的滑轨立柱的内侧。

3.根据权利要求2所述的微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，所述抽拉式太阳能板的安装方向是U型槽开口朝向卫星弹射方向的负方向，太阳能电池板背面朝向微小卫星表面；安装后抽拉式太阳能板的底端和整个微小卫星的底端平齐。

4.根据权利要求1或2所述的微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，还包括一弹簧，所述弹簧是微小卫星与太空运载器分离的动力源，弹簧共包括两根，安装在微小卫星的一组对角线滑轨立柱下方和发射平台之间，弹簧一端固定在发射平台，自由端在滑轨立柱底端，处于压缩状态。

5.根据权利要求4所述的微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，包括四个抽拉式太阳能板，分别位于微小卫星的各侧面。

6.根据权利要求4所述的微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，包括四个滑轨立柱，每根滑轨立柱上设置两个滑轨；还包括八个滑轨档杆。

7.根据权利要求4所述的微小卫星的自动抽拉式太阳能板机构，其特征在于，所述滑轨立柱和整个微小卫星的结构框架为整体加工而成，滑轨立柱的滑轨是直接在立柱上开槽而成，滑轨挡杆是在滑轨底部固定安装。