本發(fā)明涉及航天器太陽翼技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種被動式柔性太陽翼展收引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
大型柔性太陽翼包含數(shù)量較多的柔性太陽毯,各柔性太陽毯之間通常通過柔性鉸鏈連接。與傳統(tǒng)剛性太陽翼不同,柔性太陽翼各鉸鏈之間并無聯(lián)動裝置,在展收過程中存在較多自由度,各柔性太陽毯無固定運(yùn)動狀態(tài)。因此,必須要增加引導(dǎo)裝置,使得在展收過程中各柔性太陽毯能以一定規(guī)律有序進(jìn)行,防止柔性太陽毯有害擺動。柔性太陽毯展開時,箱板的牽拉作用直接作用在柔性太陽毯上,展開過程較易實(shí)現(xiàn)。但在柔性太陽毯收攏時,若無輔助裝置,柔性太陽毯很難恢復(fù)至初始的折疊狀態(tài)。因此,必須對柔性太陽毯展收過程進(jìn)行引導(dǎo)。大型柔性太陽翼是較為前沿的空間技術(shù),國內(nèi)外未調(diào)研到解決其展收過程引導(dǎo)的相關(guān)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種被動式柔性太陽翼展收引導(dǎo)機(jī)構(gòu),能夠引導(dǎo)柔性太陽毯被動地展收,結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、安裝調(diào)試方便、適應(yīng)能力強(qiáng)。
本發(fā)明的被動式柔性太陽翼展收引導(dǎo)機(jī)構(gòu),所述柔性太陽翼由多個柔性太陽毯組成,各柔性太陽毯之間采用鉸鏈連接,柔性太陽翼一端固定在太陽翼固定箱板上,另一端固定在活動箱板上;其特征在于,包括收繩機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)鋼絲繩、鉸鏈連接片和電纜;
其中,柔性太陽毯上每間隔一條鉸鏈線安裝鉸鏈連接片;收繩機(jī)構(gòu)安裝于柔性太陽毯的固定箱板上,引導(dǎo)鋼絲繩安裝在柔性太陽毯的背面,一端纏繞在收繩機(jī)構(gòu)上,另一端穿過鉸鏈連接片與柔性太陽毯的活動箱板固定連接;電纜安裝在柔性太陽翼的兩側(cè),其中,電纜連續(xù)彎折,形成多個“人”字型,所述“人”字型彎折位于各柔性太陽毯之間的鉸鏈處,相鄰“人”字型彎折的開口相對。
較優(yōu)的,所述收繩機(jī)構(gòu)為恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu),包括收繩輪和恒力彈簧;所述恒力彈簧一端固定安裝在太陽翼固定箱板上,另一端與收繩輪連接;引導(dǎo)鋼絲繩纏繞在恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)的收繩輪上。
有益效果:
(1)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)柔性太陽毯的展收引導(dǎo)功能,采用被動式的引導(dǎo)原理,能夠自適應(yīng)展收過程,無需采取其他控制措施。結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠,性能優(yōu)良,能夠較好的約束柔性太陽毯在展收過程中的運(yùn)動狀態(tài)。
(2)由于恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)對引導(dǎo)鋼絲繩施加了張力,太陽翼展收過程中引導(dǎo)鋼絲繩保持張緊狀態(tài),對鉸鏈連接片起到限位作用,進(jìn)而對整個柔性太陽毯起到限位作用,使柔性太陽毯展收過程有序并避免了柔性太陽毯在垂直鉸鏈線方向的有害擺動。
(3)人字型薄電纜在柔性太陽毯完全展開時被部分拉平,存儲了彈性勢能,當(dāng)柔性太陽毯收攏時,這部分彈性勢能釋放,為柔性太陽毯提供了初始回復(fù)力,并保證各柔性太陽毯的初始收攏趨勢正確。
附圖說明
圖1為本發(fā)明展收引導(dǎo)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為引導(dǎo)鋼絲繩與柔性太陽毯的連接示意圖;
圖4為人字型薄電纜在柔性太陽毯收攏(a)和展開(b)時的狀態(tài)示意圖。
其中,1-收繩機(jī)構(gòu),2-引導(dǎo)鋼絲繩,3-鉸鏈連接片,4-“人”字型薄電纜,5-固定箱板,6-活動箱板,7-柔性太陽翼,8-收繩輪。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供了一種被動式柔性太陽翼展收引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
所述柔性太陽翼7由多個柔性太陽毯組成,各柔性太陽毯之間采用鉸鏈連接,柔性太陽翼7一端固定在太陽翼固定箱板5上,另一端固定在活動箱板6上。本發(fā)明的展收引導(dǎo)機(jī)構(gòu)如圖1所示,由收繩機(jī)構(gòu)1、引導(dǎo)鋼絲繩2、鉸鏈連接片3、“人”字型薄電纜4組成。其中,收繩機(jī)構(gòu)1安裝于柔性太陽翼的固定箱板5上,柔性太陽毯上每間隔一條鉸鏈線安裝鉸鏈連接片3(如圖3所示),引導(dǎo)鋼絲繩2安裝在柔性太陽毯的背面,一端纏繞在收繩機(jī)構(gòu)1上,另一端穿過鉸鏈連接片3固定在柔性太陽毯的活動箱板6上。在柔性太陽毯展開過程中,由活動箱板6牽引柔性太陽毯展開,在柔性太陽毯收攏過程中,活動箱板6在引導(dǎo)鋼絲繩2的牽引下,帶動柔性太陽毯收攏。
其中,收繩機(jī)構(gòu)1采用恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu),為引導(dǎo)鋼絲繩2提供恒定的張力,并能適應(yīng)引導(dǎo)鋼絲繩2的伸縮位移。恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)是一種被動收繩機(jī)構(gòu),如圖2所示,包括收繩輪8和恒力彈簧;所述恒力彈簧一端固定安裝在太陽翼固定箱板5上,另一端與收繩輪8連接;引導(dǎo)鋼絲繩2纏繞在恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)的收繩輪8上。收繩輪8在恒力彈簧作用下,始終受到單一方向的恒扭矩作用,該扭矩轉(zhuǎn)化成對引導(dǎo)鋼絲繩2的拉力。當(dāng)引導(dǎo)鋼絲繩2另一端受到的拉力大于恒力彈簧產(chǎn)生的力時,引導(dǎo)鋼絲繩2被拉出,反之引導(dǎo)鋼絲繩2被收回。
如圖3所示,柔性太陽毯上每間隔一條鉸鏈線安裝鉸鏈連接片3,引導(dǎo)鋼絲繩2穿過鉸鏈連接片3。在太陽毯展收過程中,引導(dǎo)鋼絲繩2始終位于太陽毯背面一側(cè)。太陽翼展開和收攏過程中,鉸鏈連接片3只能沿引導(dǎo)鋼絲繩2滑動,由于引導(dǎo)鋼絲繩2受拉張緊成直線狀態(tài),所以鉸鏈連接片3沿直線運(yùn)動,促使太陽毯只能沿直線方向展開或收攏,有效避免了太陽毯朝其他方向擺動。
如圖4,柔性太陽翼兩端均安裝有“人”字型薄電纜4,其中,“人”字位于各柔性太陽毯之間的鉸鏈處,相鄰鉸鏈處的“人”字開口相對?!叭恕弊中捅‰娎|4一方面用于傳輸電能,另一方面,“人”字型薄電纜4在太陽毯完全展開時被部分拉平,存儲了彈性勢能,當(dāng)太陽毯收攏時,這部分彈性勢能釋放,為太陽毯提供了初始回復(fù)力,并保證各太陽毯的初始收攏趨勢正確。
綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。