CN220263080U - 一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置及使用方法，具有收拢状态、板间驱动机构展开至45°状态、连接杆展开状态、板间驱动机构展开至180°状态、电池板展开状态、对日定向状态，并包括连接杆驱动机构、根部铰链、连接杆、板间驱动机构、内电池板、中电池板、外电池板、连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构；本实用新型一方面，通过连接杆压紧释放机构控制连接杆的展开，从而实现太阳翼远离星体的目的，避免星体对太阳翼的遮挡；另一方面，通过连接杆驱动机构的圆周旋转和板间驱动机构的摆动，从而实现了太阳翼的二维对日定向，极大地提高了太阳翼的对日定向效率，从而增加了太阳翼的发电量。

Description

一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置

技术领域

本实用新型涉及航天器技术领域，特别涉及一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置。

背景技术

卫星等航天器使用的太阳翼是卫星重要的供电设备，随着卫星等航天器的用电需求迅猛增加，所需要的太阳翼面积和使用效率迅速增加。目前，国内采用的太阳翼多为体装式一维展开太阳翼，这种太阳翼一般由1个驱动机构和2～3块电池板组成，通过根部铰链、板间铰链和绳索同步装置实现单自由度展开。

但是，当卫星的体积较大时，卫星的影子势必会对上述传统太阳翼造成遮挡，这会造成太阳翼的发电效率降低、太阳翼受照射不均匀的问题。此外，上述太阳翼只有单轴驱动，在太阳翼对日定向时，为了满足太阳翼与阳光垂直的需求，会导致卫星需要调整姿态。所以，为了提高太阳翼的对日定向效率、避免星体对太阳翼的遮挡，有必要设计一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置及使用方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置，能够利用连接杆使太阳翼远离星体，能够利用连接杆驱动机构和板间驱动机构实现对太阳翼的双轴驱动控制，从而提高太阳翼的对日定向效率、避免星体对太阳翼的遮挡。

为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案是：提供一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置，包括连接杆驱动机构、根部铰链、连接杆、板间驱动机构、内电池板、中电池板、外电池板、连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构；

所述连接杆驱动机构安装在卫星星体上，所述连接杆两侧分别连接板间驱动机构、根部铰链和连接杆驱动机构，所述内电池板、中电池板、外电池板依次通过板间铰链连接，所述板间驱动机构另一侧与内电池板连接；

所述连接杆驱动机构与连接杆之间通过根部铰链连接，所述连接杆压紧释放机构将连接杆压紧在星体侧板上；所述电池板压紧释放机构将内电池板、中电池板、外电池板压紧在星体侧板上；所述内电池板、中电池板、外电池板通过约束释放机构约束固定在一起；

所述连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构均具有压紧状态和释放状态；

太阳翼展开时，包括如下步骤：

S1，所述电池板压紧释放机构中的火工品起爆，电池板压紧释放机构解除电池板与星体之间的约束；

S2，所述板间驱动机构转动至45°；

S3，所述连接杆压紧释放机构中的火工品起爆，连接杆压紧释放机构解除对连接杆的约束，连接杆在根部铰链作用下展开至108°；

S4，所述板间驱动机构转动至180°；

S5，所述电池板约束释放机构中的火工品起爆，电池板约束释放机构解除对内电池板、中电池板、外电池板的约束，在板间铰链、绳索同步装置作用下，内电池板、中电池板、外电池板展开至同一平面。

S6，所述连接杆驱动机构在轨360°转动，所述板间驱动机构在轨+45°～—45°摆动。

进一步的，具有收拢状态、板间驱动机构展开至45°状态、连接杆展开状态、板间驱动机构展开至180°状态、电池板展开状态、对日定向状态；

当太阳翼处于收拢状态时，所述连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构将连接杆、板间驱动机构、内电池板、中电池板、外电池板压紧在星体侧壁；

当太阳翼处于板间驱动机构展开至45°状态时，所述电池板压紧释放机构处于释放状态，所述连接杆压紧释放机构和电池板约束释放机构均具处于压紧状态，所述板间驱动机构带动内电池板、中电池板、外电池板一起展开至45°；

当太阳翼处于连接杆展开状态时，所述连接杆压紧释放机构处于释放状态，所述连接杆展开至108°；

当太阳翼处于板间驱动机构展开至180°状态时，所述板间驱动机构带动内电池板、中电池板、外电池板一起展开至180°，此时，所述连接杆与内电池板处于一个固定平面；

当太阳翼处于电池板展开状态时，所述电池板约束释放机构处于释放状态，所述内电池板、中电池板、外电池板展开，此时，所述连接杆、内电池板、中电池板、外电池板形成一个平面；

当太阳翼处于对日定向状态时，所述连接杆驱动机构实现360°转动，所述板间驱动机构实现+45°～—45°摆动。

进一步的，所述内电池板与中电池板之间通过一对板间铰链连接；所述中电池板与外电池板之间通过一对板间铰链连接；所述内电池板与外电池板之间的板间铰链通过绳索同步装置连接，所述绳索同步装置保证内电池板、中电池板、外电池板同步展开。

本实用新型提供的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置取得的有益效果是：

本实用新型的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置有连接杆、连接杆驱动机构、板间驱动机构以及连接杆压紧释放机构，一方面，通过连接杆压紧释放机构控制连接杆的展开，从而实现太阳翼远离星体的目的，避免星体对太阳翼的遮挡；另一方面，通过连接杆驱动机构的圆周旋转和板间驱动机构的摆动，从而实现了太阳翼的二维对日定向，极大地提高了太阳翼的对日定向效率，从而增加了太阳翼的发电量。

附图说明

下面结合附图对实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置处于收拢状态时的主视图；

图2为图1中连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置的右视图；

图3为本实用新型的太阳翼处于板间驱动机构展开至45°状态时的结构示意图；

图4为本实用新型的太阳翼处于连接杆展开状态时的结构示意图；

图5为本实用新型的太阳翼处于板间驱动机构展开至180°状态时的结构示意图；

图6为本实用新型的太阳翼处于电池板展开状态时的结构示意图；

图7为本实用新型的太阳翼处于对日定向状态时的结构示意图；

图8为本实用新型的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置的整个展开过程示意图；

图9为本实用新型的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼使用方法流程图。

其中:

1 连接杆驱动机构

2 根部铰链

3 连接杆

4 板间驱动机构

5 内电池板

6 中电池板

7 外电池板

8 连接杆压紧释放机构

9 电池板压紧释放机构

10 电池板约束释放机构

11 卫星星体

12 板间铰链

13 绳索同步装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于，本实用新型的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置有连接杆、连接杆驱动机构、板间驱动机构以及连接杆压紧释放机构，一方面，通过连接杆压紧释放机构控制连接杆的展开，从而实现太阳翼远离星体的目的，避免星体对太阳翼的遮挡；另一方面，通过连接杆驱动机构的圆周旋转和板间驱动机构的摆动，从而实现了太阳翼的二维对日定向，极大地提高了太阳翼的对日定向效率，从而增加了太阳翼的发电量。

实施例1

本实用新型提供了一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置，连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置在使用过程中，具有收拢状态、板间驱动机构展开至45°状态、连接杆展开状态、板间驱动机构展开至180°状态、电池板展开状态、对日定向状态，图1和图2示出了连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置在收拢状态时的结构示意图，图3示出了太阳翼在板间驱动机构展开至45°状态时的结构示意图，图4示出了太阳翼在连接杆展开状态时的结构示意图，图5示出了太阳翼在板间驱动机构展开至180°状态时的结构示意图；图6示出了太阳翼在电池板展开状态时的结构示意图；图7示出了太阳翼在对日定向状态时的结构示意图；图8示出了太阳翼从收拢状态到全部展开的整个展开过程；

连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置包括连接杆驱动机构1、根部铰链2、连接杆3、板间驱动机构4、内电池板5、中电池板6、外电池板7、连接杆压紧释放机构8、电池板压紧释放机构9以及电池板约束释放机构10；所述连接杆驱动机构1安装在卫星星体11上；所述连接杆3两侧分别连接板间驱动机构4、根部铰链4和连接杆驱动机构1；所述内电池板5、中电池板6、外电池板7依次通过板间铰链12连接；所述板间驱动机构4另一侧与内电池板5连接；所述连接杆压紧释放机构8、电池板压紧释放机构9以及电池板约束释放机构10均具有压紧状态和释放状态。

所述连接杆压紧释放机构8将连接杆3压紧在卫星星体11上；所述电池板压紧释放机构9将内电池板5、中电池板6、外电池板7压紧在卫星星体11上；所述内电池板5、中电池板6、外电池板7通过电池板约束释放机构10约束固定在一起。

请参考图1和图2，当太阳翼处于收拢状态时，所述连接杆压紧释放机构8、电池板压紧释放机构9以及电池板约束释放机构10将连接杆3、板间驱动机构4、内电池板5、中电池板6、外电池板7压紧在卫星星体11；

请参考图3，当太阳翼处于板间驱动机构4展开至45°状态时，所述电池板压紧释放机构9处于释放状态，所述连接杆压紧释放机构8和电池板约束释放机构10均具处于压紧状态，所述板间驱动机构4带动内电池板5、中电池板6、外电池板7一起展开至45°；

请参考图4，当太阳翼处于连接杆3展开状态时，所述连接杆压紧释放机构8处于释放状态，所述连接杆3在根部铰链2作用下展开至108°；

请参考图5，当太阳翼处于板间驱动机构4展开至180°状态时，所述板间驱动机构4带动内电池板5、中电池板6、外电池板7一起展开至180°，此时，所述连接杆3与内电池板5处于一个固定平面；

请参考图6，当太阳翼处于电池板展开状态时，所述电池板约束释放机构10处于释放状态，所述内电池板5、中电池板6、外电池板7在绳索同步装置13作用下，同步展开；此时，所述连接杆3、内电池板5、中电池板6、外电池板7形成一个平面；

一种具体的实施方式中，如图2和图4结构所示，上述太阳翼还包括内电池板5与外电池板7之间的板间铰链12之间的绳索同步装置13、内电池板5与中电池板6之间的一对板间铰链12、中电池板6与外电池板7之间的一对板间铰链12。

一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼的具体展开过程参考图8。

一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼使用方法，请参考图9，包括以下具体使用步骤：

步骤S1，所述卫星进入指定轨道后，5处电池板压紧释放机构9中的火工品起爆，电池板压紧释放机构9解除内电池板5、中电池板6、外电池板7于星体之间的约束，此时电池板约束释放机构10处于约束状态，三块电池板仍处于连接状态；

步骤S2，板间驱动机构4收到指令转动至45°，同时也带动电池板5、中电池板6、外电池板7一起转动至45°；

步骤S3，连接杆压紧释放机构8中的火工品起爆，连接杆压紧释放机构8解除对连接杆3的约束，连接杆3在根部铰链2作用下展开至108°；

步骤S4，板间驱动机构4收到指令转动至180°，同时也带动电池板5、中电池板6、外电池板7一起转动至180°；

步骤S5，电池板约束释放机构10中的火工品起爆，电池板约束释放机构10解除对内电池板5、中电池板6、外电池板7的约束，三块电池板在板间铰链12、绳索同步装置13作用下，连接杆3、内电池板5、中电池板6、外电池板7展开至同一平面。

步骤S6，太阳翼在轨对日定向过程，连接杆驱动机构1驱动太阳翼实现在轨360°转动，板间驱动机构4驱动太阳翼在轨+45°～—45°摆动。

上述连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置，一方面，通过连接杆压紧释放机构8控制连接杆3的展开，从而利用连接杆3将太阳翼至于外侧，实现太阳翼远离卫星星体11的目的，避免卫星星体11影子对太阳翼的遮挡；另一方面，通过连接杆驱动机构1的圆周旋转和板间驱动机构4的摆动，从而实现了太阳翼的二维对日定向，极大地提高了太阳翼的对日定向效率，从而增加了太阳翼的发电量；经过试验发现，上述太阳翼已成功应用于宽带节点卫星，有效解决了卫星的供配电需求，有效提升了卫星的综合性能。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (2)

1.一种连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置，其特征在于，包括连接杆驱动机构、根部铰链、连接杆、板间驱动机构、内电池板、中电池板、外电池板、连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构；

所述连接杆驱动机构安装在卫星星体上，所述连接杆两侧分别连接板间驱动机构、根部铰链和连接杆驱动机构，所述内电池板、中电池板、外电池板依次通过板间铰链连接，所述板间驱动机构另一侧与内电池板连接；

所述连接杆驱动机构与连接杆之间通过根部铰链连接，所述连接杆压紧释放机构将连接杆压紧在星体侧板上；所述电池板压紧释放机构将内电池板、中电池板、外电池板压紧在星体侧板上；所述内电池板、中电池板、外电池板通过约束释放机构约束固定在一起；

所述连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构均具有压紧状态和释放状态；

具有收拢状态、板间驱动机构展开至45°状态、连接杆展开状态、板间驱动机构展开至180°状态、电池板展开状态、对日定向状态；

当太阳翼处于收拢状态时，所述连接杆压紧释放机构、电池板压紧释放机构以及电池板约束释放机构将连接杆、板间驱动机构、内电池板、中电池板、外电池板压紧在星体侧壁；

当太阳翼处于板间驱动机构展开至45°状态时，所述电池板压紧释放机构处于释放状态，所述连接杆压紧释放机构和电池板约束释放机构均具处于压紧状态，所述板间驱动机构带动内电池板、中电池板、外电池板一起展开至45°；

当太阳翼处于连接杆展开状态时，所述连接杆压紧释放机构处于释放状态，所述连接杆展开至108°；

当太阳翼处于板间驱动机构展开至180°状态时，所述板间驱动机构带动内电池板、中电池板、外电池板一起展开至180°，此时，所述连接杆与内电池板处于一个固定平面；

当太阳翼处于电池板展开状态时，所述电池板约束释放机构处于释放状态，所述内电池板、中电池板、外电池板展开，此时，所述连接杆、内电池板、中电池板、外电池板形成一个平面；

当太阳翼处于对日定向状态时，所述连接杆驱动机构实现360°转动，所述板间驱动机构实现+45°～—45°摆动。

2.如权利要求1所述的连接杆式二次展开的双轴驱动太阳翼装置，其特征在于，所述内电池板与中电池板之间通过一对板间铰链连接；所述中电池板与外电池板之间通过一对板间铰链连接；所述内电池板与外电池板之间的板间铰链通过绳索同步装置连接，所述绳索同步装置保证内电池板、中电池板、外电池板同步展开。