本发明专利技术实施例公开了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，属于空间卫星装置技术领域，用于提高帆板展开的可靠度，减少帆板展开的尺寸包络，展开装置包括收纳机构、驱动机构和帆板机构，帆板机构包括帆板主体；收纳机构用于收纳处于与收纳机构重叠的收拢位置的帆板主体；驱动机构包括弹性件、转轮和牵引线，转轮以绕中心轴线旋转的方式设置在收纳机构底部，弹性件通过受压缩而积累的弹性势能驱动转轮绕中心轴线旋转，牵引线一端固定至转轮另一端穿过收纳机构固定至帆板主体，驱动机构经配置成当转轮旋转时，牵引线一端缠绕至转轮，另一端驱动帆板主体相对于收纳机构移动以使得帆板主体从收拢位置移动至不与收纳机构重叠的展开位置。开位置。开位置。
【技术实现步骤摘要】
一种用于微纳卫星的帆板的展开装置
[0001]本专利技术涉及空间卫星装置
，尤其涉及一种用于微纳卫星的帆板的展开装置。
技术介绍
[0002]微纳卫星，通常是指湿重在1至10公斤（2.2
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22磅）或者10至100公斤（22至220磅）之间的人造卫星，在实际或方案上，有时以微卫星联合运作或同组运作的方式来设计这类型当中的某些卫星，当几个微纳卫星同组运作时，可统称为“卫星群”或者“分级航天器”。经过电子技术的小型化与性能提高的发展以及一系列有关卫星设想的运用，纳卫星的有关商业需求不断扩大，而这些商业需求在此前大多被微卫星满足，例如，6u立方星标准被提出使得一个35.8公斤(18磅)的地球影像卫星群替代了由5个156公斤(344磅)快影地球成像卫星组成的卫星群，在同一成本下，这有着显著的重访次数的提高：每一片地球上的区域能够在每隔3.5小时就被重复照下，而非快影的每次24小时。
[0003]现有的微纳卫星的推进技术主要使用太阳能电池，通过太阳能电池组件将收集的太阳光热能转化为电能向卫星供电。微纳卫星由于体型受限，并不能够携带大面积的太阳电池阵，所以通过将太阳电池与帆板结合，在微纳卫星进入轨道后需要将帆板展开以接收能量来源，常用的帆板展开装置通过铰链展开，在该技术方案中帆板的展开尺寸包络大，铰链占据空间较小，存在较大的设计难度，并且，帆板展开角度大多不是180度，帆板展开后的朝向不一致，利用效率较低，帆板在收拢状态下时不受光照或者对日角度较差。现有技术中还通过电机驱动的方式驱动帆板展开，能够实现较多的自由度控制，但是电机会占据微纳卫星较多的空间和质量。技术专利CN202022669375.0公开了一种纳卫星用的气动式滑动展开装置，该技术所公开的技术方案通过磁力吸力紧固箱体，利用断电失去吸力，气舱释放气体解锁箱体，但是该结构存在展开方式不稳定，展开长度受限，且不能完成多级展开任务的问题。
技术实现思路
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种用于微纳卫星的帆板的展开装置。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，包括收纳机构、驱动机构和帆板机构，所述帆板机构包括帆板主体；所述收纳机构用于收纳处于与所述收纳机构重叠的收拢位置的所述帆板主体；所述驱动机构包括弹性件、转轮和牵引线，所述转轮设置在所述收纳机构的底部并且设置成能够绕自身的中心轴线旋转，所述弹性件通过受压缩而积累的弹性势能驱动所述转轮绕所述中心轴线旋转，所述牵引线一端固定至所述转轮另一端穿过所述收纳机构固定至所述帆板主体，所述驱动机构经配置成当所述转轮旋转时，所述牵引线一端缠绕至所述转轮，另一端驱动所述帆板主体相对于所述收纳机构移动，以使得所述帆板主体从所
述收拢位置移动至展开位置，在所述展开位置中所述帆板主体不与所述收纳机构重叠。
[0006]本专利技术实施例提供了一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，通过弹性件驱动转轮旋转带动帆板主体从收拢状态转变为展开状态，展开装置的整体体积小，质量轻，增加了帆板展开的可靠度，减少了帆板展开时的尺寸包络，减少了多重帆板展开的难度，降低了帆板的制造成本。
附图说明
[0007]图1为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板机构；图2为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板机构处于收拢状态；图3为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的帆板机构处于展开状态；图4为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的驱动机构的转轮；图5为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的示意图；图6为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的收纳机构；图7为本专利技术另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的帆板机构处于收拢状态；图8为本专利技术另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的帆板机构处于展开状态；图9为本专利技术另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的示意图；图10为本专利技术另一实施例的一种用于微纳卫星的帆板的第二展开装置的收纳机构；图11为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构；图12为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的展开过程中锁止机构的状态；图13为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的展开结束后锁止机构的状态；图14为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构的示意图；图15为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构与收纳机构的装配示意图；图16为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构在帆板抵达展开状态前的位置；图17为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构在帆板抵达展开状态后的位置；图18为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的锁止机构的位移计算示意图；图19为本专利技术实施例的一种用于微纳卫星的帆板的展开装置的所使用的卷簧。
[0008]附图标记列表
10展开装置；1收纳机构；11第一支架；12第二支架；13第三支架；14第四支架；15承载支架；151转轴；152凸起；1521第一凸起；1522第二凸起；16滑槽组；161第一滑槽组；162第二滑槽组；1601止挡件；1611第一止挡件；1612第二止挡件；2驱动机构；22转轮；221线槽；222连接柱；23牵引线；231第一牵引线；232第二牵引线；3帆板机构；31帆板主体；311第一帆板主体；312第二帆板主体；313第三帆板主体；32定位件；321第一定位件；322第二定位件；3201定位栓；3202定位螺母；4锁止机构；41锁止块；412推杆；4121手柄；413挡块；4131通槽；414限位销；42壳体；421插入片；43凹槽；431封板；20第二展开装置。
具体实施例
[0009]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0010]在现有技术中，主要用于大型卫星的帆板展开机构是通过铰链连接各个基板或帆板，利用电驱动使得基板能够从处置位置逐渐展开至规定位置，然而微纳卫星由于受自身尺寸限制以及卫星可支配能源的限制，较多使用的是借助铰链展开的折叠式基板，其通过弹簧的弹性势能或者记忆材料自身储存的势能作为动力源驱动上述基板进行展开并在指定位置锁定。然而，现有技术中通过铰链展开的基板其尺寸包络大，设计难度高，而且展开角度难于控制，在基板展开后朝向并不能够对达到统一导致基板的使用率较低。
[0011]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种用于微纳卫星的帆板的展开装置10，参见附图1至6，所述展开装置10包括收纳机构1、驱动机构2和帆板机构3，通过所述驱动机构2将容置在所述收纳机构1中的所述帆板机构3驱动至离开所述收纳机构1，从而实现微纳卫星帆板的展开。其中，参见附图1，所述帆板机构3包括帆板主体31，所述帆板主体31常采用轻量化设置，一般由超轻型复合材料制成，并同时在复合材料两侧粘贴金属薄层以提高材料强度和刚度，所述帆板主体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于微纳卫星的帆板的展开装置，包括收纳机构、驱动机构和帆板机构，其特征在于：所述帆板机构包括帆板主体；所述收纳机构用于收纳处于与所述收纳机构重叠的收拢位置的所述帆板主体；所述驱动机构包括弹性件、转轮和牵引线，所述转轮设置在所述收纳机构的底部并且设置成能够绕自身的中心轴线旋转，所述弹性件通过受压缩而积累的弹性势能驱动所述转轮绕所述中心轴线旋转，所述牵引线一端固定至所述转轮另一端穿过所述收纳机构固定至所述帆板主体，所述驱动机构经配置成当所述转轮旋转时，所述牵引线一端缠绕至所述转轮，另一端驱动所述帆板主体相对于所述收纳机构移动，以使得所述帆板主体从所述收拢位置移动至展开位置，在所述展开位置中所述帆板主体不与所述收纳机构重叠。2.根据权利要求1所述的展开装置，其特征在于，所述弹性件为卷簧，所述卷簧一端固定至所述转轮另一端固定连接至所述收纳机构底部。3.根据权利要求1所述的展开装置，其特征在于，所述收纳机构包括第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，所述第三支架与所述第四支架平行设置且顶部均设置有具有单侧封堵的滑槽组，所述滑槽组用于容置所述帆板主体并向所述帆板主体提供由所述收拢位置移动至所述展开位置的路径。4.根据权利要求3所述的展开装置，其特征在于，所述滑槽组包括设置在未封堵端口下侧的止挡件，所述帆板机构还包括设置在所述帆板主体一端的定位件，其中，当所述帆板主体从所述收拢位置移动至所述展开位置时，所述止挡件与所述定位件接触并阻止所述帆板主体朝向滑出所述滑槽组的方向继续移动。5.根据权利要求4所述的展开装置，其特征在于，所述收纳机构还包括设置在所述收纳机构底部的承载支架，所述承载支架底部设置有凸起，所述牵引线经配置成依次穿过所述凸起、所述第一支架和所述止挡件，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭金生，胡松涛，陈雪芹，何蕊，吴凡，张冀鹞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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