[发明专利]一种基于热刀的太阳帆板展开系统

说明书

一种基于热刀的太阳帆板展开系统，属于航天器太阳帆板展开及锁定技术领域。本发明解决了现有的微纳卫星太阳能帆板的压紧释放与展开锁定方式存在的分离冲击较大、太阳翼所需禁布区大的问题。每个帆板与卫星本体之间均通过微型铰链连接，所述帆板上均预埋压紧埋件，所述热刀结构安装在卫星本体上，两个压紧埋件之间通过大力马线连接，通过热刀结构切割大力马线实现帆板的展开，每个帆板与卫星本体之间至少设置一个支撑座，且每个支撑座均与卫星本体固接。本申请用于微纳卫星太阳帆板的压紧释放及展开锁定。具有低成本、结构简单、容易装配、质量轻、冲击小、布片率高、易于标准化模块化等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于热刀的太阳帆板展开系统，属于航天器太阳帆板展开及锁定技术领域。

背景技术

近几年，随着商业航天的兴起，微型器件与部件、一体化多功能结构、空间即插即用、集成化综合电子等技术的发展在微纳卫星上的大量应用，给微纳卫星的设计带来了新的机遇和挑战，微纳卫星正朝着高集成度、高功能方向发展，卫星上各种复杂的功能实现都离不开能源的供应，太阳能帆板作为电源分系统的重要组成部分在卫星整个寿命周期中起着至关重要的作用，微纳卫星由于体积小，仅靠体贴电池片提供的能源难以满足高功能、高密度微纳卫星的能源需求，因此可展开式太阳能帆板是解决高功能微纳卫星能源紧张问题的必要部分。

微纳卫星太阳能帆板的压紧释放与展开锁定是卫星在轨飞行的关键技术，太阳能帆板稳定的压紧状态能够保证太阳能电池片在发射段拥有好的力学环境从而不会因为发射段恶劣的环境所损伤，影响性能；太阳能帆板的成功解锁与锁定能够保证卫星在轨飞行状态时能源的有效供应，同时太阳能帆板的锁定刚度能够保证减小姿轨控系统在成像调姿过程中的扰动。

传统的卫星可展开太阳能帆板通常是由切割器等火工品进行压紧，入轨后通过火工品的起爆解锁太阳能帆板，这一方法由于分离冲击较大、太阳翼所需禁布区大、火工品需要特殊保管等因素不适用于太阳帆板较小的微纳卫星。

发明内容

本发明是为了解决现有的微纳卫星太阳能帆板的压紧释放与展开锁定方式存在的分离冲击较大、太阳翼所需禁布区大的问题，进而提供了一种基于热刀的太阳帆板展开系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于热刀的太阳帆板展开系统，它包括卫星本体及位于卫星本体两侧的帆板，

它还包括微型铰链、热刀结构、支撑座及大力马线，每个帆板与卫星本体之间均通过微型铰链连接，所述帆板上均预埋压紧埋件，所述热刀结构安装在卫星本体上，两个压紧埋件之间通过大力马线连接，通过热刀结构切割大力马线实现帆板的展开，每个帆板与卫星本体之间至少设置一个支撑座，且每个支撑座均与卫星本体固接。

进一步地，所述微型铰链包括公铰、母铰、转轴及锁紧销，所述公铰固装在卫星本体上，所述母铰固装在帆板上，所述公铰与所述母铰之间通过所述转轴转动连接，且所述转轴上套装有扭簧，母铰的一侧一体固装有锁紧板，所述锁紧板上开设有定位孔，所述锁紧销沿转轴轴向滑动安装在公铰上，且所述锁紧销上套装有压缩弹簧，当帆板展开状态下，锁紧销的一端穿装在所述定位孔内。

进一步地，锁紧板的一侧加工有弧形的锁紧滑道，且锁紧滑道的一端与所述定位孔贯通设置。

进一步地，所述公铰上安装有公铰开关片，所述母铰上安装有母铰开关片，且所述公铰开关片与所述母铰开关片分别通过线缆连接至整星控制系统并形成回路，当帆板收拢时，公铰开关片与母铰开关片分离，回路断开，当帆板展开到极限位置时，公铰开关片与母铰开关片接触，回路闭合。

进一步地，所述热刀结构包括封装壳体、穿装在封装壳体内的排线板、轴向滑动套装在封装壳体上的安装座及螺纹套装在封装壳体上的限位螺母，所述排线板上排布有电阻丝，排线板的两侧与封装壳体内壁之间夹设有绝缘压板，且排线板的两端部与两个绝缘压板之间分别通过螺钉连接，所述安装座固装至卫星本体表面，限位螺母与安装座之间的封装壳体上套设有预紧弹簧，排线板的一端固装有熔断部。