CN106564626B - 翼组的压紧释放机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种翼组的压紧释放机构，所述翼组至少包括第一翼和第二翼，所述第一翼和所述第二翼之间具有距离，包括：压紧装置，使所述第一翼和第二翼收拢并压紧，包括位于所述第一翼和所述第二翼之间的连接部件；释放装置，用于在预定时间内制断所述连接部件，以将所述第一翼和所述第二翼展开。采用本发明的压紧与释放机构，结构简单、性能佳且应用价值高。

Description

翼组的压紧释放机构

技术领域

本发明属于航天技术领域，尤其涉及卫星太阳电池翼的收拢压紧与释放。

背景技术

卫星上的太阳电池翼是太阳能电池片的承载结构。由于火箭发射包络的限制，在卫星发射时太阳翼收拢在卫星的星体侧边，卫星入轨后释放太阳翼展开。

卫星太阳电池翼的压紧与释放机构的功能首先就是把太阳电池翼固定在卫星的适当位置上，太阳电池翼处于被压紧状态。在卫星发射时，保证卫星包括太阳电池翼的包络尺寸不超出运载火箭的动态包络范围并且承受发射的载荷条件，其次，在卫星入轨后能按照卫星上程序控制指令或地面遥控指令，释放太阳电池翼。

以两翼太阳电池翼为例，现有技术中，两翼太阳电池翼至少需要采用两套压紧释放机构，其中一片太阳电池翼的至少一套压紧与释放机构采取的方式为：通过连杆机构和与该连杆机构连接的多个夹头将一片太阳电池翼压紧，该多个夹头沿该片太阳电池翼方向排列。或者，在一片太阳电池翼表面的适当位置，用多个压紧杆把太阳电池翼压紧。当需要将卫星太阳电池翼释放时，利用火工品来断开相关的连杆机构或压紧杆，使一片太阳电池翼的约束被释放。当然，另一个太阳电池翼的压紧释放方式也是如此。

现有技术的压紧与释放机构结构复杂、性能不佳且应用价值较低。

发明内容

本发明解决的问题是采用现有技术的压紧与释放机构结构复杂、性能不佳且应用价值较低。

为解决上述问题，本发明提供一种翼组的压紧释放机构，所述第一翼和所述第二翼之间具有距离，包括：

压紧装置，使所述第一翼和第二翼收拢并压紧，包括位于所述第一翼和所述第二翼之间的连接部件；

释放装置，用于在预定时间内制断所述连接部件，以将所述第一翼和所述第二翼展开。

可选的，所述压紧装置包括连杆机构、压紧杆或绳索机构。

可选的，所述压紧装置为绳索机构时，所述绳索机构包括绳索、将所述绳索的一端固定在所述第一翼的绳索连接件、将所述绳索的另一端固定在所述第二翼的绳索预紧连接件，所述绳索为所述连接部件。

可选的，所述绳索的材料包括纤维。

可选的，所述绳索为凯夫拉绳索或大力马绳索。

可选的，所述绳索连接件和所述绳索预紧连接件的材料为金属或复合材料。

可选的，所述释放装置包括熔断装置和/或切断装置。

可选的，所述释放装置至少为一个。

可选的，所述熔断装置包括加热设备和与所述加热设备连接的制断体。

可选的，所述切断装置包括刀体。

可选的，所述释放装置垂直设置于所述连接部件。

可选的，所述压紧释放机构位于所述第一翼和第二翼根部展开的相对端。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

仅采用一套本发明的压紧释放机构就可以将太阳翼组通过压紧装置压紧在卫星上(例如，本发明的压紧释放机构可以将两翼太阳翼压紧在卫星的星体两侧)。当卫星入轨后，本发明的压紧释放机构释放时，避免了多个夹头或连杆机构或压紧杆有时不能同时释放的情况，从而提高了释放的可靠性。本发明的压紧释放机构在当卫星入轨后采用释放装置制断连接部件释放两翼太阳翼，避免引用火工品，降低了释放时对卫星的的冲击，从而有效提高了解锁释放的安全性。综上，提高了压紧释放机构的性能和应用价值。而且，很明显，本发明仅采用一套所述压紧释放机构，就可以达到压紧释放目的，结构简单。

附图说明

图1是本发明具体实施例中的压紧释放机构在压紧状态时的侧视示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1的压紧释放机构在释放状态的侧视示意图。

具体实施方式

发明人发现，现有技术的太阳电池翼的压紧释放机构性能不佳、应用价值低的原因为：

采用现有技术的压紧与释放机构，一方面，多个夹头与连杆机构、压紧杆的结构复杂。另一方面，火工品通过爆炸的途径来将连接机构或压紧杆断开，对星体的冲击太大，安全性低。再者，通过连杆机构连接的多个夹头不一定会同时断开，甚至不一定都会断开，为单点失效模式，可靠性较低。

于是，发明人提出了一种太阳电池翼的压紧释放机构，性能较高，应用价值较高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请结合参考图1和图2，本实施例为两翼太阳电池翼的压紧释放机构。具体如下：

本实施例中，卫星1两侧具有相对设置的两翼太阳电池翼2，分别为第一翼和第二翼，第一翼与第二翼之间具有距离。这两翼太阳电池翼组成翼组。其他实施例中，安装在卫星上的翼组包含多片太阳电池翼，也属于本发明的保护范围。

本实施例中，所述压紧释放机构3位于所述第一翼根部和所述第二翼根部展开的相对端。压紧释放机构3包括压紧装置和释放装置。本实施例中，压紧装置为绳索机构，具体包括绳索31、绳索连接件32和绳索预紧连接件33。绳索31为将第一翼和第二翼之间的连接部件。

其中，在第一翼的外板根部展开的相对端设置绳索连接件32，在第二翼的外板根部展开的相对端设置绳索预紧连接件33，采用绳索31连接两侧太阳翼上的绳索连接件32和绳索预紧连接件33，并通过绳索预紧连接件33预拉绳索31使得绳索达到一定的预紧力，实现两翼太阳翼2拉紧收拢在星体1的两侧。绳索连接件32和绳索预紧连接件33包括螺栓组件，可以调节预紧力大小。另外，本实施例中，绳索连接件32和绳索预紧连接件33分别与绳索31、第一翼外板或第二翼外板可拆卸连接。其他实施例中，绳索连接件32和绳索预紧连接件33分别与绳索31、第一翼外板或第二翼外板固定连接。绳索连接件32和绳索预紧连接件33也可以分别与绳索31、第一翼外板或第二翼外板活动连接。

其他实施例中，绳索连接件与第二翼外板连接，绳索预紧连接件与第一翼板外板连接，也属于发明的保护范围。

本实施例中，需要说明的是，所述压紧装置位于所述第一翼根部和所述第二翼根部展开的相对端的原因如下：在相同的收拢压紧力的前提下，这样可以使得压紧装置对第一翼和第二翼的收拢并压紧效果达到最佳。另外，还可以最大化的简化压紧装置的结构，就可以使对第一翼和第二翼的收拢并压紧效果达到最佳。其他实施例中，所述压紧装置也可以位于第一翼与第二翼上的其他位置，也属于本发明的保护范围。压紧装置的结构会更复杂化，或是压紧装置的个数会增多，才能使得对第一翼和第二翼的收拢并压紧效果达到最佳。

本实施例中，绳索连接件32距离第一翼外板根部的距离与绳索预紧连接件33距离第二外板根部的距离相等，也就是说，绳索连接件32与绳索预紧连接件33等高且相对设置，绳索31连接对称安装在星体两侧的太阳电池翼上。这样，绳索31所需的长度最短。当绳索31被制断后，绳索31可以最大化的降低被制断的绳索31与卫星1星体或星体上仪器的碰触几率，从而最大化的降低被制断的绳索31对卫星1星体或星体上仪器的损伤几率。当然，其他实施例中，绳索连接件与绳索预紧连接件不等高或不相对设置，也属于本发明的保护范围。

本实施例中，绳索31为凯夫拉绳。凯夫拉绳刚性和韧性好，因此，预紧效果好，能够很好的将第一翼和第二翼收拢并压紧，而且不容易变形。其他实施例中，绳索为大力马绳，也属于本发明的保护范围。其他实施例中，绳索也可以为其他纤维材料的绳索，也属于本发明保护范围。其他实施例中，在第一翼和第二翼之间不设置绳索连接部件，设置其他连接部件，也属于本发明的保护范围。

本实施例中，绳索连接件32和绳索预紧连接件33的材料为钛合金或铝合金。这些材料具有刚度和强度好的优点，绳索固定牢靠。即使经历后续的释放过程，也能够将制断后的绳索固定结实，减小绳索对星体或星体上仪器的碰触几率，进而降低制断后的绳索对星体或星体上仪器的损伤几率。其他实施例中，绳索连接件32和绳索预紧连接件33为其他金属材料或复合材料也属于本发明的保护范围。

其他实施例中，压紧装置为绳索机构外的其他压紧装置，实现将第一翼和第二翼收拢并压紧，也属于本发明的保护范围。例如，连杆机构或压紧杆等。

本实施例中，压紧释放机构3中的释放装置，与压紧装置对应设置，用于在预定时间内制断压紧装置的连接部件，以将第一翼和第二翼展开。本实施例中的释放装置包括熔断装置34。熔断装置34包括加热设备和与所述加热设备连接的制断体。该连接包括机械连接、电连接、信号连接。本实施例中，制断体为热刀。在星体上，凯夫拉绳索(沿所述凯夫拉绳索拉伸方向)的两侧各安装一台熔断装置34，两台熔断装置34错开安装，任何一台熔断装置34工作正常就可以熔断凯夫拉绳索31，两台熔断装置34互为备份。具体释放过程如下：

卫星入轨后，按照卫星上程序控制指令或地面遥控指令，卫星上电源给熔断装置34供电，使得热刀具有很高的热量。然后，热刀上具有的热量将连接在第一翼和第二翼上的凯夫拉绳索熔断以释放两侧的第一翼和第二翼，第一翼和第二翼在展开机构的作用下展开。

采用本实施例的熔断装置，来熔断凯夫拉绳索，释放两翼太阳翼2，由于热刀熔断绳索是凯夫拉绳索预紧力慢慢释放的过程，极大的降低了太阳翼2释放过程中对星体和星体上仪器的冲击响应，提高了释放的可靠性和安全性。

需要说明的是，本实施例中，至少一个熔断装置34位于绳索31的中间。如果熔断装置34不是位于绳索31的中间，当热刀熔断绳索31时，被熔断的绳索长度不等，较长的一端容易碰到星体或星体上仪器，对星体或星体仪器造成损伤。当然，其他实施例中，熔断装置不位于绳索中间，也属于本发明的保护范围。

其他实施例中，熔断装置只有一台也属于本发明的保护范围。

其他实施例中，具有两台以上熔断装置也属于本发明的保护范围。

其他实施例中，熔断装置的制断体也可以不限于热刀，为其他制断体，也属于本发明的保护范围。

其他实施例中，释放装置也可以为切断装置，例如，直接在星体上，凯夫拉绳索(沿所述凯夫拉绳索拉伸方向)的两侧各安装一台切断装置，切断装置包括刀体，该刀体由机械结构与卫星连接。卫星入轨后，按照卫星上程序控制指令或地面遥控指令，卫星上信号控制机械结构运动，之后，传动于刀体给将连接在第一翼和第二翼上的凯夫拉绳索切断以释放两侧的第一翼和第二翼，第一翼和第二翼在展开机构的作用下展开，也属于本发明的保护范围。当然，本实施例中的切断装置中的“切断”的包括割断、剪断的含义。

其他实施例中，释放装置包括熔断装置和切断装置，都属于本发明的保护范围。

其他实施例中，只要能够将第一翼和第二翼之间的绳索弄断的其他类型的释放装置，也属于本发明的保护范围。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种翼组的压紧释放机构，所述翼组至少包括均为太阳电池翼的第一翼和第二翼，所述第一翼和所述第二翼之间具有距离，且所述第一翼与所述第二翼位于卫星的相对两侧，所述太阳电池翼是太阳能电池片的承载结构，其特征在于，包括：

压紧装置，位于所述第一翼根部和所述第二翼根部展开的相对端，使所述第一翼和第二翼收拢并压紧，包括绳索、绳索连接件和绳索预紧连接件；

所述绳索连接件设置在所述第一翼的外板根部展开的相对端，所述绳索预紧连接件设置在所述第二翼的外板根部展开的相对端，采用所述绳索连接所述绳索连接件和所述绳索预紧连接件，并通过所述绳索预紧连接件预拉绳索使得绳索达到一定的预紧力，实现两翼太阳电池翼拉紧收拢在卫星的两侧；且所述绳索连接件距离所述第一翼外板根部的距离与所述绳索预紧连接件距离所述第二翼外板根部的距离相等；

释放装置，用于在预定时间内制断所述绳索，以将所述第一翼和所述第二翼展开；

所述释放装置包括两台熔断装置，沿所述绳索拉伸方向的两侧各安装一台所述熔断装置，且两台所述熔断装置错开安装。

2.如权利要求1所述的翼组的压紧释放机构，其特征在于，所述绳索的材料包括纤维。

3.如权利要求1所述的翼组的压紧释放机构，其特征在于，所述绳索为凯夫拉绳索或大力马绳索。

4.如权利要求1所述的翼组的压紧释放机构，其特征在于，所述绳索连接件和所述绳索预紧连接件的材料为金属或复合材料。

5.如权利要求1所述的翼组的压紧释放机构，其特征在于，所述熔断装置包括加热设备和与所述加热设备连接的制断体。

6.如权利要求1所述的翼组的压紧释放机构，其特征在于，所述释放装置垂直设置于所述绳索。