CN106452300A - 一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，该型基板基板包括铝蜂窝芯、碳纤维复合材料网格面板、聚酰亚胺薄膜、内埋梁、压紧衬套和预埋件，在铝蜂窝芯内的连接铰链的方向布置内埋梁，所述内埋梁、压紧衬套、预埋件通过泡沫胶粘接在铝蜂窝芯内，铝蜂窝芯正反面分别粘贴碳纤维复合材料网格面板，整个基板用聚酰亚胺薄膜粘贴包裹起来，一次固化成型。该太阳电池阵基板具有包络体积小、质量轻、结构简单、加工周期短、制造成本低等特点，是一种在小卫星上有较强应用价值的太阳电池阵基板。
Description
技术领域
本发明涉及航天器结构和机构，具体为一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板。
背景技术
随着航天技术的发展，人类对太空探索的需求越来越多，传统大卫星研制周期长，成本高，难以满足密集的太空探索任务；小卫星成本低廉，研制周期短，特别适合科学试验型的太空探索任务。针对于小卫星的太阳电池阵要求包络体积小、质量轻、结构简单、加工周期短、制造成本低等特点，现有的大卫星传统太阳电池阵基板无法满足要求，不能直接应用于小卫星上。
发明内容
针对上述需求，为了更好的满足小卫星太阳电池阵使用特点，本发明提出的一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，该型基板具有包络体积小、质量轻、结构简单、加工周期短、制造成本低等特点，适用于小卫星太阳电池阵，具有广泛的应用适应性。
一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，基板包括铝蜂窝芯、碳纤维复合材料网格面板、聚酰亚胺薄膜、内埋梁、压紧衬套和预埋件，在铝蜂窝芯内的连接铰链的方向布置内埋梁，所述内埋梁、压紧衬套、预埋件通过泡沫胶粘接在铝蜂窝芯内，铝蜂窝芯正反面分别粘贴碳纤维复合材料网格面板，整个基板用聚酰亚胺薄膜粘贴包裹起来，一次固化成型，使得基板具有较好的整体刚度和绝缘性。
所述的铝蜂窝芯是基板的主体材料，为了减小包络尺寸，蜂窝芯的厚度只有10mm，在要连接铰链的位置处增加了内埋梁，有效的增加基板在受力方向的强度。
所述的压紧衬套的一端采用聚酰亚胺材料制成，两块基板压紧时为聚酰亚胺和钛合金接触，有效避免了金属面直接接触时的空间冷焊问题。
由于采用了以上的技术方案，使得本发明具有以下的优点：
1.采用小厚度的铝蜂窝芯作为基板的主体材料，只在局部受力位置增加内埋梁，因此包络尺寸小，质量轻；
2.采用碳纤维复合材料网格面板和聚酰亚胺薄膜包裹铺贴在整个基板的外侧，一次成型，使得基板整体刚度和绝缘性好，并且降低了基板加工的难度，缩短研制周期；
3.采用聚酰亚胺材料制成压紧衬套，通过金属与非金属面接触压紧的方式，有效避免了冷焊的问题，另外节省了金属镀膜的工艺流程，大大缩短了研制周期和研制成本。
附图说明
图1是本发明应用于小卫星的太阳电池阵基板外部示意图；
图2是本发明应用于小卫星的太阳电池阵基板内部结构示意图。
图中：1-铝蜂窝芯、2-碳纤维复合材料网格面板、3-聚酰亚胺薄膜、4-内埋梁、5-压紧衬套、6-预埋件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，基板包括铝蜂窝芯1、碳纤维复合材料网格面板2、聚酰亚胺薄膜3、内埋梁4、压紧衬套5和预埋件6，在铝蜂窝芯1内的连接铰链的方向布置内埋梁4，所述内埋梁4、压紧衬套5、预埋件6通过泡沫胶粘接在铝蜂窝芯内，铝蜂窝芯正反面分别粘贴碳纤维复合材料网格面板，整个基板用聚酰亚胺薄膜粘贴包裹起来，一次固化成型，使得基板具有较好的整体刚度和绝缘性。
所述的铝蜂窝芯1是基板的主体材料，为了减小包络尺寸，蜂窝芯的厚度只有10mm，在要连接铰链的位置处增加了内埋梁，有效的增加基板在受力方向的强度。
所述的压紧衬套5的一端采用聚酰亚胺材料制成，两块基板压紧时为聚酰亚胺和钛合金接触，有效避免了金属面直接接触时的空间冷焊问题。
本具体实施采用小厚度的铝蜂窝芯作为基板的主体材料，只在局部受力位置增加内埋梁，因此包络尺寸小，质量轻；采用碳纤维复合材料网格面板和聚酰亚胺薄膜包裹铺贴在整个基板的外侧，一次成型，使得基板整体刚度和绝缘性好，并且降低了基板加工的难度，缩短研制周期；采用聚酰亚胺材料制成压紧衬套，通过金属与非金属面接触压紧的方式，有效避免了冷焊的问题，另外节省了金属镀膜的工艺流程，大大缩短了研制周期和研制成本。
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。
Claims (3)
1.一种应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，其特征在于，基板包括铝蜂窝芯、碳纤维复合材料网格面板、聚酰亚胺薄膜、内埋梁、压紧衬套和预埋件，在铝蜂窝芯内的连接铰链的方向布置内埋梁，所述内埋梁、压紧衬套、预埋件通过泡沫胶粘接在铝蜂窝芯内，铝蜂窝芯正反面分别粘贴碳纤维复合材料网格面板，整个基板用聚酰亚胺薄膜粘贴包裹起来，一次固化成型。
2.如权利要求1所述的应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，其特征在于，所述的蜂窝芯的厚度为10mm。
3.如权利要求1所述的应用于小卫星太阳电池阵的轻质低成本基板，其特征在于，所述的压紧衬套的一端采用聚酰亚胺材料制成，基板压紧时为聚酰亚胺和钛合金接触，有效避免了金属面直接接触时的空间冷焊问题。
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