本發(fā)明涉及空間利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)置一種用于小衛(wèi)星的太陽翼裝置。

背景技術(shù)：

隨著空間飛行器技術(shù)對發(fā)展，尤其是小衛(wèi)星、微納衛(wèi)星、立方星等衛(wèi)星技術(shù)等發(fā)展，小衛(wèi)星尤其是立方星從純粹的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，逐步走向功能應(yīng)用。在應(yīng)用中，不同衛(wèi)星對載荷對需求和能力日益提高，如對地觀測衛(wèi)星對相機(jī)、微波遙感天線的性能，通信衛(wèi)星中對轉(zhuǎn)發(fā)器和天線，衛(wèi)星平臺對數(shù)傳天線傳輸速率等方面等性能需求日益提高。小衛(wèi)星組網(wǎng)，還希望能夠長期在軌工作，如遙感衛(wèi)星需要一個(gè)軌道周期內(nèi)維持較長時(shí)間的對地觀測。這都對衛(wèi)星的能源提出了很高的要求，衛(wèi)星能源來源于太陽翼，小衛(wèi)星通常采用體裝電池板或單板展開太陽翼提供能源，不能滿足需求。

大衛(wèi)星采用的折疊展開太陽翼或伸展式太陽翼，重量大、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、機(jī)構(gòu)重量大，不適用小衛(wèi)星太陽翼機(jī)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的太陽翼應(yīng)用于小衛(wèi)星還存在以下缺陷。

1)太陽翼采用單翼、雙翼或三翼展開機(jī)構(gòu)，展開面積受衛(wèi)星本體體積大小限制。

2)大衛(wèi)星太陽翼采用復(fù)雜的鉸鏈，體積重量大，展開沖擊大，無法滿足小衛(wèi)星多折疊太陽翼展開機(jī)構(gòu)大需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于小衛(wèi)星的太陽翼裝置。

為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種太陽翼裝置，用于安裝在衛(wèi)星上，包括翼板以及能夠使所述翼板保持在收縮狀態(tài)的收攏機(jī)構(gòu)，所述翼板包括依次連接的多個(gè)電池板以及設(shè)置在相鄰兩所述電池板之間的板簧，以使所述電池板之間能夠相對彎折以形成所述翼板的收縮狀態(tài)。

優(yōu)選地，太陽翼裝置還包括安裝座，所述安裝座固定在所述衛(wèi)星上，所述翼板的端部的所述電池板固定在所述安裝座上。

優(yōu)選地，所述收攏機(jī)構(gòu)包括用于收攏所述翼板的柔性體、用于固定所述柔性體的第一端的保持體以及用于鎖定或解除鎖定所述柔性體的第二端的鎖定釋放機(jī)構(gòu)；

以當(dāng)所述翼板收攏時(shí)，所述鎖定釋放機(jī)構(gòu)將所述柔性體的第二端鎖定；并當(dāng)所述翼板伸展時(shí)，所述鎖定釋放機(jī)構(gòu)將所述柔性體的第二端解除鎖定。

優(yōu)選地，所述柔性體為柔性帶，所述保持體為鉸座，所述柔性帶的第一端鉸接在所述鉸座上，所述鉸座固定在所述衛(wèi)星上。

優(yōu)選地，所述柔性體為繩索，所述保持體為卷筒，所述繩索的第一端纏繞于所述卷筒上，所述卷筒上設(shè)置有扭簧；

以當(dāng)所述鎖定釋放機(jī)構(gòu)解除鎖定時(shí)，所述扭簧使得所述卷筒轉(zhuǎn)動以收納所述繩索。

優(yōu)選地，所述鎖定釋放機(jī)構(gòu)包括電磁閥、推桿、插柱以及套筒；所述電磁閥裝設(shè)在所述安裝座上；所述推桿的一端伸入到所述套筒中，另一端受所述電磁閥驅(qū)動；所述插柱設(shè)置于所述柔性體的第二端；

以當(dāng)所述插柱插入所述套筒時(shí)，所述柔性體的第二端鎖定；當(dāng)所述電磁閥得電使得所述推桿移動以將所述插柱推出所述套筒時(shí)，所述柔性體的第二端解除鎖定。

優(yōu)選地，所述插柱的外周面上設(shè)置有第一環(huán)形凸起，所述套筒的內(nèi)壁上設(shè)置有第二環(huán)形凸起；以使所述插柱以預(yù)定軸向力使得所述第一環(huán)形凸起與所述第二環(huán)形凸起相擠壓而通過所述第二環(huán)形凸起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的太陽翼裝置的有益效果是：本發(fā)明利用板簧連接電池板，即節(jié)約了安裝空間，使翼板的收縮狀態(tài)占用空間較小，并能夠使翼板無需外力作用而自動展開。

附圖說明

通過以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中：

圖1為本發(fā)明的太陽翼裝置中的翼板處于展開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的太陽翼裝置中的翼板處于收攏狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供的太陽翼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供的太陽翼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的太陽翼裝置中的鎖定釋放機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

10-翼板；11-電池板；12-板簧；20-安裝座；31-柔性體；32-保持體；33-鎖定釋放機(jī)構(gòu)；34-扭簧；331-電磁閥；332-推桿；333-插柱；334-第一環(huán)形凸起；335-第二環(huán)形凸起。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。

如圖1至4所示，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種太陽翼裝置，用于安裝在衛(wèi)星上，特別適用于安裝在小衛(wèi)星或微型衛(wèi)星上以為衛(wèi)星提供運(yùn)行所需要的電源，該太陽翼裝置包括翼板10和收攏機(jī)構(gòu)；翼板10有若干電池板11和板簧12組成，本發(fā)明的關(guān)鍵在于：在每相鄰兩個(gè)電池板11之間設(shè)置板簧12，從而使電池板11之間能夠相對彎折，以使翼板10能夠通過電池板11之間的彎折形成收縮。收攏機(jī)構(gòu)用于使翼板10保持在收縮狀態(tài)，并當(dāng)翼板10需要展開時(shí)，收攏機(jī)構(gòu)能夠釋放翼板10以使翼板10展開。

根據(jù)上述可知，電池板11之間通過板簧12連接，當(dāng)需要使翼板10收縮時(shí)，使得電池板11之間進(jìn)行彎折，從而使翼板10達(dá)到收縮狀態(tài)，并通過收攏機(jī)構(gòu)使翼板10保持在收縮狀態(tài)，當(dāng)翼板10需要展開時(shí)，收攏機(jī)構(gòu)不對翼板10產(chǎn)生束縛，板簧12在彈性回復(fù)力的作用下，自動張開。

本發(fā)明的電池板11由于通過板簧12連接，使得電池板11之間具有多種彎折方式，如，如圖3和圖4所示，當(dāng)翼板10中的電池板11的數(shù)量較少時(shí)，可使電池板11進(jìn)行依次正反彎折，從而使電池板11形成疊置的狀態(tài)；如圖2所示，而當(dāng)翼板10中的電池板11的數(shù)量較多時(shí)，可使電池板11先以疊置的方式彎折，然而再通過環(huán)繞外周的方式彎折以形成卷筒狀的翼板10。

本發(fā)明利用板簧12連接電池板11，即節(jié)約了安裝空間，并能夠使翼板10無需外力作用而自動展開。

應(yīng)該說明的是：板簧12的長度以及板簧12彎折的折彎半徑主要取決于電池板11的厚度。

為了合理布置電池板11，以減小板簧12的長度，使位于卷筒狀翼板10內(nèi)部的電池板11的長度盡量減小。

應(yīng)該說明的是：電池板11之間的彎折方式，即翼板10所形成的收縮方式可以有多種，本文只示出了上述兩種收縮方式。

優(yōu)選地，電池板11之間的電路連接采用PCB柔性印制板，端面與電池板11焊接。

通過實(shí)驗(yàn)測試，采用板簧12連接的方式使得折疊14塊電池板11，其翼板10所占高度和面積僅為1.5個(gè)電池板11寬度，現(xiàn)有技術(shù)中的3U以下的翼板10的寬度方向只能布置1塊電池板11，50kg以下的翼板10寬度最多滿足3塊電池板11寬度。采用板簧12連接的翼板10，其展開后的面積可增加8～12倍。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為使翼板10安裝于衛(wèi)星上，翼板10通過安裝座20安裝在衛(wèi)星上，具體地，翼板10的端部的電池板11固定在安裝座20上。

能夠使翼板10保持在收縮狀態(tài)的收攏機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可以有多種，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖3和圖4所示，收攏機(jī)構(gòu)包括用于收攏翼板10的柔性體31、用于固定柔性體31的第一端的保持體32以及用于鎖定或解除鎖定柔性體31的第二端的鎖定釋放機(jī)構(gòu)33；以當(dāng)翼板10收攏時(shí)，鎖定釋放機(jī)構(gòu)33將柔性體31的第二端鎖定；并當(dāng)翼板10伸展時(shí)，鎖定釋放機(jī)構(gòu)33將柔性體31的第二端解除鎖定。

根據(jù)上述可知，收攏機(jī)構(gòu)的作用在于能夠使翼板10保持在收縮狀態(tài)并能夠釋放翼板10以使翼板10展開。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖3所示，柔性體31為柔性帶，保持體32為鉸座，柔性帶的第一端鉸接在鉸座上，鉸座固定在衛(wèi)星上。如此，可通過柔性帶束縛處于收縮狀態(tài)的翼板10。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4所示，柔性體31為繩索，保持體32為卷筒，繩索的第一端纏繞于卷筒上，卷筒上設(shè)置有扭簧34；以當(dāng)鎖定釋放機(jī)構(gòu)33解除鎖定時(shí)，扭簧34使得卷筒轉(zhuǎn)動以收納繩索。如此，可通過繩索束縛處于收縮狀態(tài)的翼板10，并且當(dāng)繩索的第二端被解除鎖定時(shí)，在扭簧34的作用下，卷筒轉(zhuǎn)動以將繩索纏繞。

能夠?qū)θ嵝泽w31進(jìn)行鎖定和解除鎖定的鎖定釋放機(jī)構(gòu)33的結(jié)構(gòu)和種類可以有多種，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖5所示，鎖定釋放機(jī)構(gòu)33包括電磁閥331、推桿332、插柱333以及套筒；電磁閥331裝設(shè)在安裝座20上；推桿332的一端伸入到套筒中，另一端受電磁閥331驅(qū)動；插柱333設(shè)置于柔性體31的第二端；以當(dāng)插柱333插入套筒時(shí)，柔性體31的第二端鎖定；當(dāng)電磁閥331得電使得推桿332移動以將插柱333推出套筒時(shí)，柔性體31的第二端解除鎖定。如此，當(dāng)需要柔性體31束縛翼板10時(shí)，將插柱333插入套筒中，當(dāng)需要釋放翼板10時(shí)，使電磁閥331得電，電磁閥331使得推桿332推抵插柱333，從而使插柱333退出套筒，從而使柔性體31的第二端解除鎖定，翼板10在板簧12的彈力作用下自動展開。

為防止插柱333在繩索或柔性帶的拉力作用下自動退出套筒，插柱333的外周面上設(shè)置有第一環(huán)形凸起334，套筒的內(nèi)壁上設(shè)置有第二環(huán)形凸起335；以使插柱333以預(yù)定軸向力使得第一環(huán)形凸起334與第二環(huán)形凸起335相擠壓而通過第二環(huán)形凸起335。如此，當(dāng)插柱333插入套筒后，第二環(huán)形凸起335阻擋第一環(huán)形凸起334，從而防止插柱333從套筒中退出；當(dāng)推桿332推抵插柱333時(shí)，第一環(huán)形凸起334與第二環(huán)形凸起335接觸，通過彈性變形，使第一環(huán)形凸起334通過第二環(huán)形凸起335，從而使插柱333退出套筒。

雖然參照示例性實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對示例性實(shí)施方式做出各種改變。