CN115416878B - 一种用于微纳卫星的帆板的展开装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，属于空间卫星装置技术领域，用于提高帆板展开的可靠度，减少帆板展开的尺寸包络，展开装置包括收纳机构、驱动机构和帆板机构，帆板机构包括帆板主体；收纳机构用于收纳处于与收纳机构重叠的收拢位置的帆板主体；驱动机构包括弹性件、转轮和牵引线，转轮以绕中心轴线旋转的方式设置在收纳机构底部，弹性件通过受压缩而积累的弹性势能驱动转轮绕中心轴线旋转，牵引线一端固定至转轮另一端穿过收纳机构固定至帆板主体，驱动机构经配置成当转轮旋转时，牵引线一端缠绕至转轮，另一端驱动帆板主体相对于收纳机构移动以使得帆板主体从收拢位置移动至不与收纳机构重叠的展开位置。

Description

一种用于微纳卫星的帆板的展开装置

技术领域

本发明涉及空间卫星装置技术领域，尤其涉及一种用于微纳卫星的帆板的展开装置。

背景技术

微纳卫星，通常是指湿重在1至10公斤（2.2-22磅）或者10至100公斤（22至220磅）之间的人造卫星，在实际或方案上，有时以微卫星联合运作或同组运作的方式来设计这类型当中的某些卫星，当几个微纳卫星同组运作时，可统称为“卫星群”或者“分级航天器”。经过电子技术的小型化与性能提高的发展以及一系列有关卫星设想的运用，纳卫星的有关商业需求不断扩大，而这些商业需求在此前大多被微卫星满足，例如，6u立方星标准被提出使得一个35.8公斤(18磅)的地球影像卫星群替代了由5个156公斤(344磅)快影地球成像卫星组成的卫星群，在同一成本下，这有着显著的重访次数的提高：每一片地球上的区域能够在每隔3.5小时就被重复照下，而非快影的每次24小时。

现有的微纳卫星的推进技术主要使用太阳能电池，通过太阳能电池组件将收集的太阳光热能转化为电能向卫星供电。微纳卫星由于体型受限，并不能够携带大面积的太阳电池阵，所以通过将太阳电池与帆板结合，在微纳卫星进入轨道后需要将帆板展开以接收能量来源，常用的帆板展开装置通过铰链展开，在该技术方案中帆板的展开尺寸包络大，铰链占据空间较小，存在较大的设计难度，并且，帆板展开角度大多不是180度，帆板展开后的朝向不一致，利用效率较低，帆板在收拢状态下时不受光照或者对日角度较差。现有技术中还通过电机驱动的方式驱动帆板展开，能够实现较多的自由度控制，但是电机会占据微纳卫星较多的空间和质量。实用新型专利CN202022669375.0公开了一种纳卫星用的气动式滑动展开装置，该实用新型所公开的技术方案通过磁力吸力紧固箱体，利用断电失去吸力，气舱释放气体解锁箱体，但是该结构存在展开方式不稳定，展开长度受限，且不能完成多级展开任务的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于微纳卫星的帆板的展开装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，包括收纳机构、驱动机构和帆板机构，所述帆板机构包括帆板主体；所述收纳机构用于收纳处于与所述收纳机构重叠的收拢位置的所述帆板主体；所述驱动机构包括弹性件、转轮和牵引线，所述转轮设置在所述收纳机构的底部并且设置成能够绕自身的中心轴线旋转，所述弹性件通过受压缩而积累的弹性势能驱动所述转轮绕所述中心轴线旋转，所述牵引线一端固定至所述转轮另一端穿过所述收纳机构固定至所述帆板主体，所述驱动机构经配置成当所述转轮旋转时，所述牵引线一端缠绕至所述转轮，另一端驱动所述帆板主体相对于所述收纳机构移动，以使得所述帆板主体从所述收拢位置移动至展开位置，在所述展开位置中所述帆板主体不与所述收纳机构重叠。

本发明实施例提供了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，通过弹性件驱动转轮旋转带动帆板主体从收拢状态转变为展开状态，展开装置的整体体积小，质量轻，增加了帆板展开的可靠度，减少了帆板展开时的尺寸包络，减少了多重帆板展开的难度，降低了帆板的制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板机构；

图2为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板机构处于收拢状态；

图3为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板机构处于展开状态；

图4为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的驱动机构的转轮；

图5为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的示意图；

图6为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的收纳机构；

图7为本发明另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的帆板机构处于收拢状态；

图8为本发明另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的帆板机构处于展开状态；

图9为本发明另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的示意图；

图10为本发明另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的收纳机构；

图11为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构；

图12为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的展开过程中锁止机构的状态；

图13为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的展开结束后锁止机构的状态；

图14为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构的示意图；

图15为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构与收纳机构的装配示意图；

图16为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构在帆板抵达展开状态前的位置；

图17为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构在帆板抵达展开状态后的位置；

图18为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构的位移计算示意图；

图19为本发明实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的所使用的卷簧。

附图标记列表

10展开装置；1收纳机构；11第一支架；12第二支架；13第三支架；14第四支架；15承载支架；151转轴；152凸起；1521第一凸起；1522第二凸起；16滑槽组；161第一滑槽组；162第二滑槽组；1601止挡件；1611第一止挡件；1612第二止挡件；2驱动机构；22转轮；221线槽；222连接柱；23牵引线；231第一牵引线；232第二牵引线；3帆板机构；31帆板主体；311第一帆板主体；312第二帆板主体；313第三帆板主体；32定位件；321第一定位件；322第二定位件；3201定位栓；3202定位螺母；4锁止机构；41锁止块；412推杆；4121手柄；413挡块；4131通槽；414限位销；42壳体；421插入片；43凹槽；431封板；20第二展开装置。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在现有技术中，主要用于大型卫星的帆板展开机构是通过铰链连接各个基板或帆板，利用电驱动使得基板能够从处置位置逐渐展开至规定位置，然而微纳卫星由于受自身尺寸限制以及卫星可支配能源的限制，较多使用的是借助铰链展开的折叠式基板，其通过弹簧的弹性势能或者记忆材料自身储存的势能作为动力源驱动上述基板进行展开并在指定位置锁定。然而，现有技术中通过铰链展开的基板其尺寸包络大，设计难度高，而且展开角度难于控制，在基板展开后朝向并不能够对达到统一导致基板的使用率较低。

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于微纳卫星的帆板的展开装置10，参见附图1至6，所述展开装置10包括收纳机构1、驱动机构2和帆板机构3，通过所述驱动机构2将容置在所述收纳机构1中的所述帆板机构3驱动至离开所述收纳机构1，从而实现微纳卫星帆板的展开。其中，

参见附图1，所述帆板机构3包括帆板主体31，所述帆板主体31常采用轻量化设置，一般由超轻型复合材料制成，并同时在复合材料两侧粘贴金属薄层以提高材料强度和刚度，所述帆板主体31具有密度低、机械强度高以及隔热性能良好的特点，所述帆板主体31上安装有太阳能电池板或太阳能电池片以吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换为电能，在本发明的另一实施例中，所述帆板机构3具有多层级结构，所述帆板机构3包括堆叠设置的多个所述帆板主体31，多个所述帆板主体31的数量为两个或更多个，其中，多个所述帆板主体31经配置成能够沿同一方向展开以扩大所述帆板机构3的工作面积，在所述多层级结构的构型下，当所述帆板机构3离开所述收纳机构1后，多个所述帆板主体31在惯性的作用或者其他成熟技术的作用下沿着所述帆板机构3离开所述收纳机构1的方向从堆叠状态滑动展开至多个所述帆板主体31互相不具有重叠部分的状态，并保持在该状态下，从而增大所述帆板机构3接收太阳光和或太阳辐射的面积，需要注意的是，在上述构型下，多个所述帆板主体31在收纳机构1内一起移动直至帆板机构3离开所述收纳机构1后才会展开，在该发明构思下，通过对帆板机构3进行模块化设计和拼装，能够进一步扩大展开装置10的适用性，增强其接收光照的能力以向航天器提供更多能源，同时也增强了展开装置设计的灵活度；

所述收纳机构1用于收纳处于收拢位置的所述帆板主体31，参见附图2、3和6，其中，附图2示出了所述帆板主体31完全容置在所述收纳机构1中的示意图，所述收拢位置指的是所述帆板主体31与所述收纳机构1存在重叠部分，即所述帆板主体31从完全容置在所述收纳机构1中直至所述帆板主体31的全部主体移动至所述收纳机构1外的过程中，所述帆板主体31一直位于所述收拢位置，相应地，参见附图3，其示出了所述帆板主体31位于展开位置的示意图，所述展开位置指的是所述帆板主体31完全移动至所述收纳机构1外，即当所述帆板主体31位于所述展开位置时所述帆板主体31与所述收纳机构1不存在重叠的部分。所述帆板主体31在所述收纳机构1中沿其自身的长度方向移动，相较于现有技术中通过铰链驱动帆板展开减小了帆板受到的面内冲击，并且有利于多重折叠帆板的展开设计；

所述驱动机构2包括弹性件（未示出）、转轮22和牵引线23，参见附图4至5，附图5中为了清楚描述出牵引线23的路径，将帆板机构3中的帆板主体31隐藏并示了出牵引线23的整体形状，所述转轮22以能够绕中心轴线旋转的方式设置在所述收纳机构1的底部，所述牵引线23一端穿过所述转轮22并固定在所述转轮22内部，另一端穿过所述收纳机构1与所述帆板机构3连接，所述转轮22在所述弹性件的驱动下绕自身中心轴线旋转，所述牵引线23被拉紧并缠绕至所述转轮22，优选地，所述转轮22具有用于容置所述牵引线23的线槽221，所述线槽221经构造成容置单根牵引线，从而保证了牵引线稳定地缠绕至所述转轮22，同时避免牵引线在缠绕至所述转轮22的过程中发生绕线从而影响牵引所述帆板机构3。所述帆板机构3在所述牵引线23的牵引下由所述收拢位置移动至所述展开位置。

优选地，所述弹性件选为由弹簧钢带制成的卷簧，参见附图19示意性的示出了所使用的卷簧的构型，所述卷簧是将等截面的细长钢带材料绕制成平面螺旋的弹簧，通过不同绕制方向的螺旋设置所述卷簧能够提供不同方向的旋转驱动，卷簧的刚度小能够在静载荷下稳定工作，在较小的体积内储存较多的能量，其截面形状可以是长方形或圆形，较小体积的卷簧既能节约所占据卫星的空间同时也能够提供帆板展开所需要的势能。所述卷簧能够储存弹性势能并将其转换为驱动力从而向所述帆板主体31提供从所述收拢位置移动至所述展开位置的牵引力，所述驱动力转换为所述牵引力是由所述转轮22和所述牵引线23承载并传导的。参见附图4至6，所述卷簧以与所述转轮22同轴的方式安装在所述转轮22内部，其螺旋外一端固定至所述转轮22，螺旋内一端固定至所述收纳机构1，通过逆时针方向收紧所述卷簧，优选地，所述转轮22轮辐上沿径向向外的端部具有用于与所述卷簧端部固定连接的连接柱222，在该构造下，参见附图4，示例性地，所述卷簧通过释放弹性势能驱动所述转轮22绕中心轴线沿箭头S方向（顺指针方向）旋转，在所述转轮22的旋转过程中，所述牵引线23被拉扯并缠绕至所述转轮22的线槽221内，同时所述牵引线23拉扯所述帆板机构3在所述收纳机构1中移动。

优选地，所述展开装置10还包括用于释放所述卷簧的释放机构（未示出），所述释放机构用于保持储存有弹性势能的构件处于紧张状态并且在卫星需要展开帆板时释放该构件使其将储存的弹性势能转换为相应构件所需要的能量，在展开装置中，可选用现有技术中成熟的爆炸螺栓、热刀或者火工品中的任意一种作为释放机构，所述释放机构可以在卫星的帆板展开时接收信号，以释放其所保持的构件。

具体地，在本发明实施例提供的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置10中，参见附图5至6，所述收纳机构1包括组成所述收纳机构1的第一支架11、第二支架12、第三支架13和第四支架14，其中所述第三支架13与所述第四支架14相对平行设置，所述第三支架13和所述第四支架14顶部均设置有滑槽组16，所述滑槽组16用于将所述帆板主体31平行地容置在所述滑槽组16内并向所述帆板主体31提供从所述收拢位置移动至所述展开位置的路径。所述帆板主体31以能够沿所述滑槽组16的长度方向滑动的方式被容置在所述滑槽组16内。为了保证所述帆板主体31向指定方向移动，参见附图3至6，所述滑槽组16具有单侧封堵的端部，通过单侧封堵的构型能够保证所述帆板主体31在开始展开之前，被收纳在所述滑槽组16中的所述帆板主体31抵靠所述封堵端而不会滑出，所述帆板主体31沿箭头P方向从所述滑槽组16的敞开的一端滑出所述收纳机构1直至抵达所述展开位置。参见附图5和附图6，所述第一支架11和所述第二支架12具有供所述牵引线23穿过的通孔，所述牵引线23穿过所述第一支架11与所述帆板主体31固定连接，通过所述第一支架11优化了所述牵引线23的能量传导路径，提高了所述卷簧的弹性势能转换为所述帆板主体31移动的能量的效率。

当所述帆板主体31移动至所述展开位置时，为了限制所述帆板主体31的移动距离，且防止所述帆板主体31离开所述滑槽组16造成帆板展开故障，参见附图1至6，所述帆板机构3还包括设置在所述帆板主体31一端的定位件32，所述定位件32由定位栓3201和定位螺母3202组成，所述滑槽组16的敞开的一端的端口设置有止挡件1601，当所述牵引线23驱动所述帆板主体31在所述滑槽组16内移动至所述展开位置时所述定位件32与所述止挡件1601发生接触，所述止挡件1601阻挡所述定位件32继续随所述帆板主体31移动以限制所述帆板主体31继续在所述滑槽组16内移动而滑出所述滑槽组16。其中，由于所述卷簧具有所述具有充足的弹性势能，所述帆板主体31仍被所述牵引线23拉扯，从而保证所述帆板主体31能够顺利展开并且稳定地保持在所述展开位置。

在本发明实施例提供的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置10中，所述转轮22安装在所述收纳机构1的底部，具体地，参见附图5至6，所述收纳机构1还包括承载支架15，所述承载支架15设置在所述收纳机构1的底部，优选地，所述承载支架15设置在所述收纳机构1底部中心，当所述转轮22安装至所述承载支架15时能够均匀地将所述卷簧的弹性势能传递至所述帆板机构3。所述承载支架15中心具有用于装配所述转轮22的转轴151，所述转轮22以可绕所述转轴151旋转的方式固定安装在所述转轴151上。优选地，所述转轴151具有与所述卷簧连接的槽，所述卷簧通过一端固定安装在所述槽内与所述收纳机构1连接。为了进一步优化所述牵引线23的能量传导路径，所述承载支架15底部设置有与所述牵引线数目对应的凸起152，通过所述凸起152能够增强牵引线23挠度，降低能量损失，还有利于所述牵引线23缠绕至所述转轮22而降低断线的风险。参见附图5至6，示意性地标识出了所述牵引线23的路径，其中所述牵引线23依次穿过所述凸起152、所述第一支架11和所述止挡件1601，与所述帆板主体31的定位件32连接。所述牵引线23位于所述止挡件1601与所述定位件32之间的部段与所述滑槽组16平行，在所述牵引线23驱动所述帆板主体31在所述滑槽组16内滑动时，所述牵引线23收缩方向与所述帆板主体31的运动方向平行，在上述牵引线23的路径构造下能够以较高的效率将所述弹性件的弹性势能转换为所述帆板主体31的动能，避免了能量损失，同时保证了所述帆板主体31在所述滑槽组16内稳定且平滑的移动，提高了展开装置的可靠性。

在使用上述所公开的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置打开卫星的帆板时，通过卫星的控制系统发送至所述释放机构展开指令，爆炸螺栓工作，释放所述卷簧，所述卷簧带动所述转轮22绕所述转轴151顺时针旋转，所述牵引线23缠绕至所述转轮22的线槽221中并收紧，所述帆板主体31由所述牵引线23拉扯在所述滑槽组16内平稳滑动，直至所述定位件32与所述止挡件1601发生抵接，所述牵引线23持续收紧并拉扯所述帆板主体31使得定位件32与所述止挡件1601抵接，卫星帆板稳定地保持在所述展开位置。

参见附图5，为了进一步提高展开装置的可靠性，帆板主体31的展开可以通过两根牵引线23同时完成。在驱动所述帆板主体31展开的过程中，通过两根连接至所述转轮22的牵引线23同时牵引所述帆板机构3，其中，上述两根牵引线23分别穿过所述第一支架11连接至所述帆板主体31两端的定位件32，相应地，所述转轮22上用于容置牵引线23的线槽221以及用于改善牵引线23路径的凸起152数量也是两个。在该构型下，通过两根牵引线驱动单个帆板主体能够进一步提高展开装置的结构可靠性，并且当失去其中一根牵引线后能够继续保证帆板主体的展开。

本发明通过卷簧带动转轮22旋转以收紧牵引线23，牵引线23的收紧路径经构造成能够驱动帆板主体31在滑槽内进行水平移动，其中，卷簧与转轮22作为动力源，牵引线23作为能量传递介质，上述构型动力源集中、能量传递路线灵活有利于多重折叠帆板的展开设计，参见附图7至10，其示出了本发明另一优选实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置20，所述帆板机构3包括三块帆板主体。

具体地，参见附图7至10，所述帆板机构3包括具有第一定位件321的第一帆板主体311、具有第二定位件322的第二帆板主体312和第三帆板主体313，所述收纳机构1包括第一滑槽组161和第二滑槽组162，所述驱动机构2包括两根第一牵引线231和两根第二牵引线232，所述凸起152包括两个第一凸起1521和两个第二凸起1522。参见附图7至9，其示出了上述三快帆板主体位于收拢位置和展开位置的示意图，其中，当上述三个帆板主体处于收拢位置时，沿竖直方向依次排列的是第二帆板主体312、第一帆板主体311和第三帆板主体313。

所述第一滑槽组161和所述第二滑槽组162具有相反的封堵端部且在未封堵端口分别设置第一止挡件1611和第二止挡件1612，所述第一帆板主体311容置在所述第一滑槽组161内，所述第二帆板主体312容置在所述第二滑槽组162内，所述第三帆板主体313通过螺栓固定在所述收纳机构1的底部，具体地，所述第三帆板主体313通过螺栓固定安装在所述第一支架11和所述第二支架上12。所述第一帆板主体311与所述第二帆板主体312能够背向地滑动直至展开位置而漏出所述第三帆板主体313的整体以使得所述帆板机构3达到最大展开状态。

具体地，参见附图9至10，所述卷簧驱动所述转轮22绕所述转轴151顺时针转动，所述第一牵引线231和所述第二牵引线232缠绕至所述转轮22，所述第一牵引线231依次穿过第一凸起1521、所述第一支架11、第一止挡件1611后与所述第一帆板主体311的第一定位件321连接，所述第二牵引线232穿过第二凸起1522、所述第二支架12、第二止挡件1612后与所述第二帆板主体312的第二定位件322连接，所述第一牵引线231驱动所述第一帆板主体311沿箭头P方向滑动直至所述第一定位件321与所述第一止挡件1611接触抵达展开位置，所述第二牵引线232驱动所述第二帆板主体312背向箭头P方向滑动直至所述第二定位件322与第二止挡件1612接触抵达展开位置，届时所述第一帆板主体311和所述第二帆板主体312均同时抵达展开位置，所述帆板机构3处于展开状态。

当卫星的帆板展开后，为了保证帆板能够在展开位置正常工作需要确保其能够稳定的处于展开位置，本发明的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置还包括锁止机构4，参见附图12和13所述锁止机构4外形为一侧具有可伸缩凸出的长方体凸起，通过上述可伸缩的凸起在帆板主体展开过程中压紧帆板主体的侧壁防止其在展开过程中发生晃动，并且当帆板主体位于展开位置时抵接帆板主体的尾部以锁定所述帆板主体，防止帆板主体回退。

参见附图11，所述锁止机构4固定安装在所述收纳机构1的侧壁与帆板主体的侧壁发生接触，参见附图12和13，所述锁止机构4在所述帆板主体31滑动的过程中与所述帆板主体31侧部抵接，保证所述帆板主体31在相应滑槽中的平稳滑动，同时当所述帆板主体31继续滑动抵达展开位置时，所述锁止机构4能够抵接所述述帆板主体31的尾部将其锁定在展开位置，防止所述帆板主体31回退。

参见附图14至15，所述锁止机构4包括锁止块41和用于容置所述锁止块41的壳体42，所述第三支架13和所述第四支架14端部具有预先设置的凹槽43，所述壳体42具有与所述凹槽43配合的插入片421，所述插入片421插入所述凹槽43中通过螺丝固定以实现所述锁止机构4与所述收纳机构1的固定装配。

所述锁止块41包括弹簧（未示出）、推杆412、挡块413、限位销414和爆炸螺栓，参见附图16至17，所述弹簧套设在所述推杆412上，所述弹簧在受到挤压后储存有弹性势能，所述弹簧通过释放弹性势能驱动所述推杆412沿所述壳体42的长度方向Q移动，所述挡块413以可枢转的方式连接至所述推杆412的前端，所述挡块413在所述壳体42中随着所述推杆412一起沿方向Q移动。所述挡块413沿其自身长度方向开设有通槽4131，固定在所述壳体42内部的所述限位销414设置在所述通槽4131内，所述限位销414与所述推杆412沿所述壳体42的长度方向错位设置以使得：当所述挡块413随着所述推杆412移动时，所述限位销414与所述通槽4131内壁抵接，所述挡块413相对于所述推杆412发生枢转，所述挡块413伸出所述壳体42进入滑槽组与所述帆板主体31接触。

优选地，为了便于锁止机构4的装配与制造，参见附图15和附图13，所述壳体42两端敞开设置，所述凹槽43一端具有用于与所述锁止机构4配合的封板431，当所述壳体42安装至所述凹槽43时所述封板431封堵所述壳体42并与所述弹簧发生抵接，以使得所述锁止机构4能够正常工作。当所述锁止机构4安装至所述凹槽43时，所述弹簧一端抵接所述封板431，另一端抵接所述推杆412，所述弹簧释放弹性势能推动所述推杆412朝向所述限位销414移动，所述挡块413在所述推杆412的推动下发生枢转伸出所述壳体42与所述帆板主体31接触并挤压所述帆板主体31的侧壁，以此保证所述帆板主体31在滑槽中平稳滑动。当所述帆板主体31移动至展开位置时，所述帆板主体移动超过所述挡块413以使得所述挡块413在弹簧的驱动下能够完全伸出所述壳体42，此时所述挡块413抵接所述帆板主体31的尾部，从而将所述帆板主体31定位在所述展开位置防止所述帆板主体31回退。

优选地，在压缩所述弹簧积累弹性势能前，参见附图14和附图13，所述推杆412具有凸出所述壳体42的手柄4121，工作人员通过移动手柄4121挤压所述弹簧以增强其所储有的弹性势能后通过所述爆炸螺栓固定。

当所述帆板主体31位于所述展开位置时，所述锁止机构4抵接所述帆板主体31的 尾部，此时所述帆板主体31会向后挤压所述挡块413突出所述壳体42的部分，由于所述挡块 413与所述推杆412枢转连接，所述挡块413受到挤压时，所以挡块413会以限位销414为枢转 中心枢转导致推杆412会继续前进，导致所述推杆412继续相对于所述推杆412发生枢转，当 所述挡块413凸出所述壳体42最远距离后便会减小，从而降低所述锁止机构的可靠性，因此 必须确保当所述挡块413凸出所述壳体42的最远距离时，推杆412便受到阻挡不能再继续移 动。鉴于此，参见附图18，其示出了所述锁止机构4的结构示意图，其中挡块413的总长度为 L，推杆412轴线距离所述壳体42内壁的距离为A，挡块413伸出所述壳体42的竖直距离为H、 水平距离为B，推杆412与挡块413伸出所述壳体42部分的竖直距离为X，挡块413与水平线的 夹角为θ，根据计算可以得出当

时挡块413伸出所述壳体42的竖直距离最大， 此时

，

，

,当所述挡块413未伸 出所述壳体42时，

,由此可计算出所述推杆412的移动距离为：

。

通过上述计算得知在推杆412移动

的距离后，挡块413伸出所述壳体42的 竖直距离H最大，需要对推杆412进行限制防止帆板主体31向后推动挡块413，有鉴于此，所 述外壳体42上固定设置有用于对所述推杆412的移动距离进行限制的限位螺栓（未示出）， 所述限位螺栓在所述推杆412移动

的距离后与所述手柄4121接触并限制所述手柄 4121继续随所述推杆412移动，从而限制所述推杆412继续移动。

本文中使用的术语仅用于描述特定示例实施方式的目的，而不意在是限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一个”、“一种”以及“该”也可以意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包括”、“包括有”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指定了所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，包括收纳机构、驱动机构和帆板机构，其特征在于：

所述帆板机构包括帆板主体；

所述收纳机构用于收纳处于与所述收纳机构重叠的收拢位置的所述帆板主体；

所述驱动机构包括弹性件、转轮和牵引线，所述转轮设置在所述收纳机构的底部并且设置成能够绕自身的中心轴线旋转，所述弹性件通过受压缩而积累的弹性势能驱动所述转轮绕所述中心轴线旋转，所述牵引线一端固定至所述转轮另一端穿过所述收纳机构固定至所述帆板主体，所述驱动机构经配置成当所述转轮旋转时，所述牵引线一端缠绕至所述转轮，另一端驱动所述帆板主体相对于所述收纳机构移动，以使得所述帆板主体从所述收拢位置移动至展开位置，在所述展开位置中所述帆板主体不与所述收纳机构重叠。

2.根据权利要求1所述的展开装置，其特征在于，所述弹性件为卷簧，所述卷簧一端固定至所述转轮另一端固定连接至所述收纳机构底部。

3.根据权利要求1所述的展开装置，其特征在于，所述收纳机构包括第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，所述第三支架与所述第四支架平行设置且顶部均设置有具有单侧封堵的滑槽组，所述滑槽组用于容置所述帆板主体并向所述帆板主体提供由所述收拢位置移动至所述展开位置的路径。

4.根据权利要求3所述的展开装置，其特征在于，所述滑槽组包括设置在未封堵端口下侧的止挡件，所述帆板机构还包括设置在所述帆板主体一端的定位件，其中，当所述帆板主体从所述收拢位置移动至所述展开位置时，所述止挡件与所述定位件接触并阻止所述帆板主体朝向滑出所述滑槽组的方向继续移动。

5.根据权利要求4所述的展开装置，其特征在于，所述收纳机构还包括设置在所述收纳机构底部的承载支架，所述承载支架底部设置有凸起，所述牵引线经配置成依次穿过所述凸起、所述第一支架和所述止挡件，且与所述定位件连接。

6.根据权利要求5所述的展开装置，其特征在于，所述帆板主体的数目是三个，所述滑槽组、所述牵引线的数量都是两个，其中，第一滑槽组与第二滑槽组平行且具有相反的单侧封堵端部，第一帆板主体在第一牵引线的驱动下在第一滑槽组内滑动，第二帆板主体在第二牵引线的驱动下在第二滑槽组内滑动，第三帆板主体通过螺栓固定安装在所述收纳机构的底部。

7.根据权利要求6所述的展开装置，其特征在于，所述凸起和所述止挡件的数量是两个，其中，所述第一牵引线经配置成依次穿过第一凸起、所述第一支架、第一止挡件与所述第一帆板主体的定位件连接，所述第二牵引线经配置成依次穿过第二凸起、所述第二支架、第二止挡件与所述第二帆板主体的定位件连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的展开装置，其特征在于，所述展开装置还包括安装在所述收纳机构上的锁止机构，所述锁止机构包括锁止块和壳体，所述锁止机构经配置成，当所述帆板主体处于所述收拢位置时，所述帆板主体与位于所述壳体内的所述锁止块接触，当所述帆板主体位于所述展开位置时，所述锁止块从所述壳体弹出并抵接所述帆板主体以将所述帆板主体定位在所述展开位置。

9.根据权利要求8所述的展开装置，其特征在于，所述锁止块包括弹簧、推杆、挡块和限位销，所述弹簧通过受压缩而积累的弹性势能驱动所述推杆在壳体内移动，所述挡块一端以可枢转的方式固定至所述推杆，所述挡块的另一端沿长度方向设置有通槽，所述限位销以可滑动的方式设置在所述通槽内，所述挡块在所述推杆的驱动下凸出所述壳体，所述挡块凸出所述壳体的部分抵接所述帆板主体从而将所述帆板主体定位在所述展开位置。

10.根据权利要求1所述的展开装置，其特征在于，所述转轮外周缘设置有用于容置所述牵引线的线槽。

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