CN109672401A - 一种模块化柔性连接的大面积支撑框架 - Google Patents

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Abstract

一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，属于大面积支撑技术领域，解决了目前刚性的太阳电池阵无法在平流层飞艇上大面积使用的问题，它包含模块单元、柔性束缚网和连接绳；每个模块单元由两层碳纤维板夹一层铝蜂窝板构成，两层碳纤维板均与铝蜂窝板粘接；柔性束缚网由横纵交叉布置的绳带构成，交叉部位缝合连接，在每个网格内设置一个模块单元，相邻的模块单元之间通过连接绳捆绑连接，在每个模块单元上设置有与连接绳对应的穿绳孔；可以在每个模块单元上设置一块同尺寸或略小尺寸的太阳电池板，太阳电池板可以由所述连接绳连接在模块单元上；本发明用于支撑大面积太阳电池阵。

Description

一种模块化柔性连接的大面积支撑框架
技术领域
本发明属于大面积支撑技术领域，具体涉及一种模块化柔性连接的大面积支撑框架。
背景技术
平流层飞艇等大型飞行器为了提高多任务、长停留等性能，需要超大容量的电源支持，目前刚性的太阳电池阵由于脆性过大，受风阻等外力时极易折损，无法在平流层飞艇上大面积使用，柔性太阳电池的面积也受限于飞艇的体积，导致飞艇性能难以进一步提高。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前刚性的太阳电池阵无法在平流层飞艇上大面积使用的问题，提供了一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其技术方案如下：
一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，它包含模块单元、柔性束缚网和连接绳；每个模块单元由两层碳纤维板夹一层铝蜂窝板构成，两层碳纤维板均与铝蜂窝板粘接；柔性束缚网由横纵交叉布置的绳带构成，交叉部位缝合连接，在每个网格内设置一个模块单元，绳带的宽度与模块单元的厚度相同，由柔性束缚网对全部模块单元进行整体束缚，因为安装的需要，绳带的缝合部位与束缚模块单元的部位相对扭转九十度，所以，模块单元的四个角均设置倒角，形成容纳绳带的缝合部位的空间；相邻的模块单元之间通过连接绳捆绑连接，在每个模块单元上设置有与连接绳对应的穿绳孔；可以在每个模块单元上设置一块同尺寸或略小尺寸的太阳电池板，太阳电池板可以由所述连接绳连接在模块单元上。
本发明的有益效果为：连接结构简单，生产成本低；采用柔性连接的模块化结构，框架整体受风载或其他载荷时能产生弹性变形而上下摆动，可以避免大面积太阳电池阵遭受刚性破坏，使面积超过千平米的刚性太阳电池在平流层飞艇上使用成为可能，为飞艇性能的进一步提高垫定基础。采用柔性连接的模块化结构还可以避免安装过程中发生的刚性破坏；使用过程中局部破坏不影响整体使用，并且易于维修更换；整体结构为碳纤维板和铝蜂窝板构成的模块单元由柔性束缚网及连接绳连接，具有质量轻，强度大，制作过程中可以通过调整柔性束缚网和连接绳的拉紧程度控制框架整体的平整度，以达到需要的柔性连接效果。
附图说明：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的分解示意图；
图3是绳带的缝合部位示意图；
图4是一个模块单元的结构示意图；
图5是模块单元的内部结构示意图。
具体实施方式：
参照图1至图5，一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，它包含模块单元1、柔性束缚网2和连接绳3；每个模块单元1由两层碳纤维板1-1夹一层铝蜂窝板1-2构成，两层碳纤维板1-1均与铝蜂窝板1-2粘接；柔性束缚网2由横纵交叉布置的绳带构成，交叉部位缝合连接，在每个网格内设置一个模块单元1，绳带的宽度与模块单元1的厚度相同，由柔性束缚网2对全部模块单元1进行整体束缚，因为安装的需要，绳带的缝合部位与束缚模块单元1的部位相对扭转九十度，所以，模块单元1的四个角均设置倒角，形成容纳绳带的缝合部位的空间；相邻的模块单元1之间通过连接绳3捆绑连接，在每个模块单元1上设置有与连接绳3对应的穿绳孔1-3；可以在每个模块单元1上设置一块同尺寸或略小尺寸的太阳电池板，太阳电池板可以由所述连接绳3连接在模块单元1上。
柔性束缚网2和连接绳3均采用Kevlar材料，Kevlar即凯夫拉；也可以根据强度要求选择其他强度的材料。
碳纤维板1-1的厚度为零点五至一毫米，铝蜂窝板1-2的厚度为八至九毫米。
在模块单元1上设置有镂空。
优选的是，模块单元1为内部设置有X形对角加强肋的方框，镂空面积较大且结构稳定性好。
优选的是，模块单元1为边长一米左右的正方形；生产、组装、更换都比较容易。
实施例一：所述框架包含四十乘四十块模块单元1，模块单元1为边长一千零五十毫米的正方形，其厚度为十毫米；柔性束缚网2和连接绳3均采用Kevlar材料，柔性束缚网2的相临两条平行的绳带的中线距离为一千零五十毫米。

Claims (6)

1.一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其特征在于它包含模块单元(1)、柔性束缚网(2)和连接绳(3)；每个模块单元(1)由两层碳纤维板(1-1)夹一层铝蜂窝板(1-2)构成，两层碳纤维板(1-1)均与铝蜂窝板(1-2)粘接；柔性束缚网(2)由横纵交叉布置的绳带构成，交叉部位缝合连接，在每个网格内设置一个模块单元(1)，绳带的宽度与模块单元(1)的厚度相同，绳带的缝合部位与束缚模块单元(1)的部位相对扭转九十度，模块单元(1)的四个角均设置倒角；相邻的模块单元(1)之间通过连接绳(3)捆绑连接，在每个模块单元(1)上设置有与连接绳(3)对应的穿绳孔(1-3)。
2.如权利要求1所述一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其特征在于柔性束缚网(2)和连接绳(3)均采用Kevlar材料。
3.如权利要求1所述一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其特征在于碳纤维板(1-1)的厚度为零点五至一毫米，铝蜂窝板(1-2)的厚度为八至九毫米。
4.如权利要求1所述一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其特征在于在模块单元(1)上设置有镂空。
5.如权利要求1所述一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其特征在于模块单元(1)为内部设置有X形对角加强肋的方框。
6.如权利要求1所述一种模块化柔性连接的大面积支撑框架，其特征在于它包含四十乘四十块模块单元(1)，模块单元(1)为边长一千零五十毫米的正方形，其厚度为十毫米；柔性束缚网(2)和连接绳(3)均采用Kevlar材料，柔性束缚网(2)的相临两条平行的绳带的中线距离为一千零五十毫米。
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