一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其包括抽拉式太陽(yáng)能板、滑軌立柱、滑軌檔桿和滑軌，其中，所述抽拉式太陽(yáng)能板安裝在微小衛(wèi)星的滑軌立柱中的滑軌中，每根滑軌立柱的底部設(shè)置一磁性材料的滑軌檔桿；所述抽拉式太陽(yáng)板兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一U型槽，所述U型槽底部開(kāi)口，上端閉口，并且，閉口位置材料由與所述滑軌檔桿相互吸引的磁性材料構(gòu)成。本發(fā)明，衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道的形態(tài)與安裝形態(tài)的不同在于抽拉式太陽(yáng)能板的展開(kāi)，由于衛(wèi)星的無(wú)重力工作環(huán)境和擋桿與抽拉式太陽(yáng)能板的磁力吸引作用，保證展開(kāi)后的太陽(yáng)能板能夠完成增大太陽(yáng)能板面積的作用。
【專利說(shuō)明】一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前為止微小衛(wèi)星，尤其是立方星等在太空活動(dòng)中日益頻繁。微小衛(wèi)星具有體積小、成本低、制造相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能板作為衛(wèi)星在太空中運(yùn)行的主要能源，因此太陽(yáng)能板的面積大小極大地影響到微小衛(wèi)星的性能。
[0003]微小衛(wèi)星的優(yōu)點(diǎn)在于體積小重量低，若為了增加太陽(yáng)能板而增大體積，則違背設(shè)計(jì)原則和用戶需求。目前在大型衛(wèi)星上，已經(jīng)存在折疊展開(kāi)形式的太陽(yáng)能板，這樣的復(fù)雜機(jī)構(gòu)需要控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)保證運(yùn)行，并不適用于微小衛(wèi)星的情況。
[0004]為保證衛(wèi)星的重量和體積，并且增大衛(wèi)星上太陽(yáng)能板，需要一個(gè)能自動(dòng)展開(kāi)的太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)。對(duì)其要求是:衛(wèi)星發(fā)射前不占用額外的運(yùn)載空間；發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，不使用微小衛(wèi)星額外的控制和能量資源；發(fā)射后衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，衛(wèi)星工作的太陽(yáng)能板面積大大高于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0005]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其包括抽拉式太陽(yáng)能板、滑軌立柱、滑軌檔桿和滑軌，其中，
[0008]所述抽拉式太陽(yáng)能板安裝在微小衛(wèi)星的滑軌立柱中的滑軌中，每根滑軌立柱的底部設(shè)置一磁性材料的滑軌檔桿；
[0009]所述抽拉式太陽(yáng)般兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一 U型槽，所述U型槽底部開(kāi)口，上端閉口，并且，閉口位置材料由與所述滑軌檔桿相互吸引的磁性材料構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步，所述滑軌安裝在微小衛(wèi)星的滑軌立柱的內(nèi)側(cè)。
[0011]進(jìn)一步，所述抽拉式太陽(yáng)能板的安裝方向是U型槽開(kāi)口朝向衛(wèi)星彈射方向的負(fù)方向，太陽(yáng)能電池板背面朝向微小衛(wèi)星表面；安裝后抽拉式太陽(yáng)能板的底端和整個(gè)微小衛(wèi)星的底端平齊。
[0012]進(jìn)一步，還包括一彈簧，所述彈簧是微小衛(wèi)星與太空運(yùn)載器分離的動(dòng)力源，彈簧共包括兩根，安裝在微小衛(wèi)星的一組對(duì)角線滑軌立柱下方和發(fā)射平臺(tái)之間，彈簧一端固定在發(fā)射平臺(tái)，自由端在滑軌立柱底端，處于壓縮狀態(tài)。
[0013]進(jìn)一步，包括四個(gè)抽拉式太陽(yáng)能板，分別位于微小衛(wèi)星的各側(cè)面。
[0014]進(jìn)一步，包括四個(gè)滑軌立柱，每根滑軌立柱上設(shè)置兩個(gè)滑軌；還包括八個(gè)滑軌檔桿。
[0015]進(jìn)一步，所述滑軌立柱和整個(gè)微小衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)框架為整體加工而成，滑軌立柱的滑軌是直接在立柱上開(kāi)槽而成，滑軌擋桿是在滑軌底部固定安裝。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明的有益效果在于:在本發(fā)明中，衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道的形態(tài)與安裝形態(tài)的不同在于抽拉式太陽(yáng)能板的展開(kāi)，由于衛(wèi)星的無(wú)重力工作環(huán)境和擋桿與抽拉式太陽(yáng)能板的磁力吸引作用，保證展開(kāi)后的太陽(yáng)能板能夠完成增大太陽(yáng)能板面積的作用。
[0017]本發(fā)明抽拉式太陽(yáng)能板在微小衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)功能時(shí)，不需要額外的動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng)，自身結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板的展開(kāi)和增大太陽(yáng)能板面積的功能。微小衛(wèi)星自動(dòng)抽拉太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，安裝方便，在衛(wèi)星運(yùn)載器內(nèi)，不增加衛(wèi)星原始占用體積。為安裝本擴(kuò)展太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，不需要大量修改衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，能方便地對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行改裝，同時(shí)不影響衛(wèi)星的功能。本自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)在衛(wèi)星發(fā)射后自動(dòng)展開(kāi)和固定。本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝可靠，能夠保證航天產(chǎn)品的高可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)立體分解示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)立體裝配示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明抽拉式太陽(yáng)能板展開(kāi)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明滑軌立柱示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明抽拉式太陽(yáng)能板示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]請(qǐng)參閱圖1-5所示，本發(fā)明自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)包括抽拉式太陽(yáng)能板2、彈簧
5、滑軌立柱3、滑軌檔桿4以及滑軌6，其中，
[0025]微小衛(wèi)星I在太空運(yùn)載器內(nèi)未發(fā)射狀態(tài)下，所述抽拉式太陽(yáng)能板2安裝在微小衛(wèi)星I的滑軌立柱3中的滑軌6中；所述滑軌6安裝在微小衛(wèi)星I的滑軌立柱3的內(nèi)側(cè)，在每根滑軌立柱3的底部設(shè)置一磁性材料的滑軌檔桿4。
[0026]在本發(fā)明中，所述抽拉式太陽(yáng)能板2兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一 U型槽7，所述U型槽7底部開(kāi)口，上端閉口，并且，閉口位置材料為與所述滑軌檔桿4相互吸引的磁性材料構(gòu)成。
[0027]安裝時(shí)，抽拉式太陽(yáng)能板2的安裝方向是U型槽7開(kāi)口朝向衛(wèi)星彈射方向的負(fù)方向，太陽(yáng)能電池板背面朝向微小衛(wèi)星表面；安裝后抽拉式太陽(yáng)能板2的底端和整個(gè)微小衛(wèi)星的底端齊平。
[0028]所述彈簧5是微小衛(wèi)星與太空運(yùn)載器分離的動(dòng)力源，彈簧5共包括兩根，安裝在微小衛(wèi)星I的一組對(duì)角線滑軌立柱3下方和發(fā)射平臺(tái)之間，彈簧5—端固定在發(fā)射平臺(tái)，自由端在滑軌立柱3底端，處于壓縮狀態(tài)。
[0029]在本發(fā)明中，包括四個(gè)抽拉式太陽(yáng)能板，分別位于微小衛(wèi)星I的各側(cè)面；包括四個(gè)滑軌立柱，每根滑軌立柱上設(shè)置兩個(gè)滑軌；還包括八個(gè)滑軌檔桿。
[0030]本發(fā)明中，四個(gè)滑軌立柱3和整個(gè)微小衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)框架為整體加工而成，滑軌立柱3的滑軌6是直接在立柱上開(kāi)槽而成，滑軌擋桿4是在滑軌底部固定安裝。四個(gè)抽拉式太陽(yáng)能板2是在微小衛(wèi)星表面的太陽(yáng)能板加工制造而成，將原太陽(yáng)能板的兩側(cè)開(kāi)出U型槽7，并在U型槽底端處理為磁性材料。
[0031]安裝抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)時(shí)，首先將微小衛(wèi)星內(nèi)部的功能裝置安裝完成，衛(wèi)星彈射方向頂端的天線封蓋打開(kāi)，抽拉式太陽(yáng)能板2的安裝方向是U型槽7開(kāi)口朝向z向的負(fù)方向，太陽(yáng)能電池板背面朝向微小衛(wèi)星表面，然后沿著滑軌立柱3插入滑軌6中，依次安裝四個(gè)抽拉式太陽(yáng)能板2。安裝后抽拉式太陽(yáng)能板2的底端和整個(gè)微小衛(wèi)星的底端齊平，彈簧5固定端安裝在發(fā)射臺(tái)上，另一端與一組位置呈對(duì)角線的滑軌立柱底端接觸，彈簧5在安裝狀態(tài)下為壓縮狀態(tài)，儲(chǔ)備衛(wèi)星彈射分離所需的能量。
[0032]微小衛(wèi)星I在發(fā)射時(shí)，微小衛(wèi)星位置解鎖，衛(wèi)星在太空的無(wú)重力環(huán)境下，受到彈簧5的推力沿衛(wèi)星彈射方向正向運(yùn)動(dòng)，抽拉式太陽(yáng)能板2在慣性作用下保持靜止，直至微小衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到滑軌擋桿4與抽拉式太陽(yáng)能板2上的U型槽7接觸，兩者依靠磁性連接在一起；然后抽拉式太陽(yáng)能板2隨整個(gè)微小衛(wèi)星I 一起發(fā)射至預(yù)定軌道，保持展開(kāi)狀態(tài)。
[0033]在本發(fā)明中，衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道的形態(tài)與安裝形態(tài)的不同在于抽拉式太陽(yáng)能板的展開(kāi)，由于衛(wèi)星的無(wú)重力工作環(huán)境和擋桿與抽拉式太陽(yáng)能板的磁力吸引作用，保證展開(kāi)后的太陽(yáng)能板能夠完成增大太陽(yáng)能板面積的作用。
[0034]本發(fā)明抽拉式太陽(yáng)能板在微小衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)功能時(shí)，不需要額外的動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng)，自身結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板的展開(kāi)和增大太陽(yáng)能板面積的功能。微小衛(wèi)星自動(dòng)抽拉太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，安裝方便，在衛(wèi)星運(yùn)載器內(nèi)，不增加衛(wèi)星原始占用體積。為安裝本擴(kuò)展太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，不需要大量修改衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，能方便地對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行改裝，同時(shí)不影響衛(wèi)星的功能。本自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)在衛(wèi)星發(fā)射后自動(dòng)展開(kāi)和固定。本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝可靠，能夠保證航天產(chǎn)品的高可靠性。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)發(fā)明而言僅僅是說(shuō)明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，其包括抽拉式太陽(yáng)能板、滑軌立柱、滑軌檔桿和滑軌，其中， 所述抽拉式太陽(yáng)能板安裝在微小衛(wèi)星的滑軌立柱中的滑軌中，每根滑軌立柱的底部設(shè)置一磁性材料的滑軌檔桿； 所述抽拉式太陽(yáng)般兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一 U型槽，所述U型槽底部開(kāi)口，上端閉口，并且，閉口位置材料由與所述滑軌檔桿相互吸引的磁性材料構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滑軌安裝在微小衛(wèi)星的滑軌立柱的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述抽拉式太陽(yáng)能板的安裝方向是U型槽開(kāi)口朝向衛(wèi)星彈射方向的負(fù)方向，太陽(yáng)能電池板背面朝向微小衛(wèi)星表面；安裝后抽拉式太陽(yáng)能板的底端和整個(gè)微小衛(wèi)星的底端平齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括一彈簧，所述彈簧是微小衛(wèi)星與太空運(yùn)載器分離的動(dòng)力源，彈簧共包括兩根，安裝在微小衛(wèi)星的一組對(duì)角線滑軌立柱下方和發(fā)射平臺(tái)之間，彈簧一端固定在發(fā)射平臺(tái)，自由端在滑軌立柱底端，處于壓縮狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括四個(gè)抽拉式太陽(yáng)能板，分別位于微小衛(wèi)星的各側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括四個(gè)滑軌立柱，每根滑軌立柱上設(shè)置兩個(gè)滑軌；還包括八個(gè)滑軌檔桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微小衛(wèi)星的自動(dòng)抽拉式太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滑軌立柱和整個(gè)微小衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)框架為整體加工而成，滑軌立柱的滑軌是直接在立柱上開(kāi)槽而成，滑軌擋桿是在滑軌底部固定安裝。
【文檔編號(hào)】B64G1/44GK104044757SQ201410246841
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】喻天翔, 李浩遠(yuǎn), 宋宇航, 雷茹珂, 龍玉珠, 莊新臣 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)