《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》是上海宇航系統工程研究所於2013年11月20日申請的專利，該專利的公布號為CN103662101A，授權公布日為2014年3月26日，發明人是張武、張玉花、施飛舟、王治易、鄭宗勇、顧珏華、虞紅、劉子仙。
《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》公開了一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，包括：巡視器結構；背麵包覆多層隔熱組件的+Y翼電池板，其通過一+Y翼驅動機構和一+Y翼補償機構連線在巡視器結構上；-Y翼電池板，其通過一展開鎖定機構連線於巡視器結構；壓緊釋放機構，用於在收攏發射時，分別將+Y翼電池板和-Y翼電池板壓緊在巡視器結構上；綜合電子機構，能通過起爆壓緊釋放機構給-Y翼電池板解鎖，並能控制+Y翼驅動機構以帶動+Y翼電池板打開至能分別實現對日定向、遮擋太陽和月夜保溫的角度。該發明的太陽翼裝置可實現多次展開、收攏操作，能實現對日定向、遮擋太陽和月夜保溫等月面環境多種任務，套用靈活、功能強大。
2020年7月14日，《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置
- 申請人：上海宇航系統工程研究所
- 申請日：2013年11月20日
- 申請號：2013105837342
- 公布號：CN103662101A
- 公布日：2014年3月26日
- 發明人：張武、張玉花、施飛舟、王治易、鄭宗勇、顧珏華、虞紅、劉子仙
- 地址：上海市閔行區金都路3805號
- Int. Cl.：B64G1/44(2006.01)I
- 代理機構：上海漢聲智慧財產權代理有限公司
- 代理人：胡晶
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2013年前，公知的中國國內太空飛行器太陽翼展開大都是採用同一展開方向、一次性連續展開的方案。如2013年之前的型號FY-3、DFH-3等均是依靠鉸鏈中驅動彈簧的動力，把電池板一次性展開到規定位置，然後依靠鉸鏈中鎖定裝置把電池板固定在規定位置上。這種形式的太陽翼無論從設計技術的成熟度，還是型號的運用情況都是良好的，但對於需要多次展開、收攏和多功能需求等特殊工作模式的太陽翼，其不足之處主要表現在：
a.太陽翼功能比較單一；
b.太陽翼展開不可控，不能在出錯情況下進行逆操作和多次展開、收攏操作，控制的精度也達不到較高的要求。
2013年前沒有發現同該發明類似技術的說明或報導，也尚未收集到中國內外類似的資料。
發明內容
專利目的
《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》提供一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，利用該裝置可多次展開和收攏太陽翼，並能實現對日定向、遮擋太陽和月夜保溫功能，滿足多任務的需求。
技術方案
《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》所採用的技術方案是：
一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，包括：
巡視器結構；+Y翼電池板，該+Y翼電池板通過一+Y翼驅動機構和一+Y翼補償機構連線在所述巡視器結構上，所述+Y翼電池板正面貼上電池片，背麵包覆多層隔熱組件；-Y翼電池板，其通過一展開鎖定機構連線於所述巡視器結構，所述-Y翼電池板正面貼上電池片；壓緊釋放機構，用於在收攏發射時，分別將+Y翼電池板和-Y翼電池板壓緊在所述巡視器結構上；綜合電子機構，能通過起爆所述壓緊釋放機構給-Y翼電池板解鎖，使其一次性展開並鎖定，並能控制+Y翼驅動機構以帶動+Y翼電池板打開至能分別實現對日定向、遮擋太陽和月夜保溫的角度。-Y翼電池板展開角度可為190°。
在《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》的一優選實施例中，所述壓緊釋放機構主要由壓緊桿、底座和切割器組成，通過所述切割器切斷所述壓緊桿實現所述-Y翼電池板解鎖功能，通過將壓緊桿從所述+Y翼電池板的壓緊孔中拔出，使所述+Y翼電池板能正常打開。
在《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》的一優選實施例中，所述+Y翼驅動機構和所述+Y翼補償機構的一端分別固定在所述巡視器結構上，另一端分別與所述+Y翼電池板相連；所述展開鎖定機構一端固定在所述巡視器結構上，另一端與所述-Y翼電池板相連；所述+Y翼驅動機構主要由步進電機、行星減速器、諧波減速器、旋轉變壓器和密封圈構成；所述+Y翼補償機構主要由公鉸鏈、母鉸鏈、軸承和密封圈構成；所述展開鎖定機構主要由公鉸鏈、母鉸鏈、軸承和平面蝸卷彈簧構成。
上述的多次展開收攏太陽翼裝置在太陽翼打開之前，通過壓緊釋放機構將+Y翼電池板和-Y翼電池板串聯壓緊，在太陽翼打開時由切割器切斷壓緊桿釋放太陽翼，-Y翼電池板在展開鎖定機構的作用下展開到位，同時將壓緊桿從+Y翼電池板壓緊孔中拔出，避免影響+Y翼電池板的工作；其後+Y翼驅動機構根據綜合電子機構發出的展開速度和角度指令，在+Y翼補償機構的配合下，驅動+Y翼電池板以規定的速度產生展開或收攏動作，實現對日定向，+Y翼電池板運動到指定的角度位置後保持不動。當需要遮擋太陽或月夜保溫時，+Y翼電池板根據綜合電子機構發出的角度指令運動到指定的位置通過其背面的多層隔熱組件進行遮陽或保溫。
有益效果
《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》具有以下有益效果：
《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，由於採取上述的結構設定技術方案，使該太陽翼裝置能適用於月面環境的多任務需求，如對日定向、遮擋太陽和月夜保溫等，滿足月面環境使用的要求，並實現了太陽翼多次展開和收攏的目的，具有套用靈活、功能強大等優點。
附圖說明
圖1和圖2是《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》實施例的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置收攏狀態側面和正面示意圖；
圖3和圖4是《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》實施例的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置展開狀態側面和正面示意圖；
圖5是《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》實施例的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置的+Y翼驅動機構的結構示意圖；
圖6是《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》實施例的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置的+Y翼補償機構的結構示意圖；
圖7是《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》實施例的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置的展開鎖定機構的結構示意圖；
圖8是《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》實施例的一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置的壓緊釋放機構的結構示意圖。
技術領域
《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》公開了一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，能實現多任務需求。
權利要求
1.一種適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，包括：
巡視器結構；+Y翼電池板，該+Y翼電池板通過一+Y翼驅動機構和一+Y翼補償機構連線在所述巡視器結構上，所述+Y翼電池板正面貼上電池片，背麵包覆多層隔熱組件；-Y翼電池板，其通過一展開鎖定機構連線於所述巡視器結構，所述-Y翼電池板正面貼上電池片；壓緊釋放機構，用於在收攏發射時，分別將+Y翼電池板和-Y翼電池板壓緊在所述巡視器結構上；綜合電子機構，能通過起爆所述壓緊釋放機構給-Y翼電池板解鎖，並能控制+Y翼驅動機構以帶動+Y翼電池板打開至能分別實現對日定向、遮擋太陽和月夜保溫的角度。
2.如權利要求1所述的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，所述壓緊釋放機構主要由壓緊桿、底座和切割器組成，通過所述切割器切斷所述壓緊桿實現所述-Y翼電池板解鎖功能，通過將壓緊桿從所述+Y翼電池板的壓緊孔中拔出，使所述+Y翼電池板能正常打開。
3.如權利要求1所述的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，所述+Y翼驅動機構和所述+Y翼補償機構的一端分別固定在所述巡視器結構上，另一端分別與所述+Y翼電池板相連。
4.如權利要求1或3所述的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，所述+Y翼驅動機構主要由步進電機、行星減速器、諧波減速器、旋轉變壓器和密封圈構成。
5.如權利要求1或3所述的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，所述+Y翼補償機構主要由公鉸鏈、母鉸鏈、軸承和密封圈構成。
6.如權利要求1所述的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，所述展開鎖定機構一端固定在所述巡視器結構上，另一端與所述-Y翼電池板相連。
7.如權利要求6所述的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置，其特徵在於，所述展開鎖定機構主要由公鉸鏈、母鉸鏈、軸承和平面蝸卷彈簧構成。
實施方式
參見圖1、圖2、圖3和圖4，該實施例的適用於月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置包括：
巡視器結構3；+Y翼電池板4，其正面貼上電池片，背麵包覆多層隔熱組件5；該+Y翼電池板4通過一+Y翼驅動機構1和一+Y翼補償機構2連線在巡視器結構3上；具體在該實施例中，+Y翼驅動機構1和+Y翼補償機構2的一端分別固定在巡視器結構3上，另一端分別與+Y翼電池板4相連；其中，+Y翼驅動機構1主要由步進電機11、行星減速器12、諧波減速器13、旋轉變壓器14和密封圈15構成，其結構參見圖5，+Y翼驅動機構1通過一“T”型結構16固定在巡視器結構3上，通過一連線結構17與+Y翼電池板4連線；+Y翼補償機構2主要由公鉸鏈21、母鉸鏈22、軸承23和密封圈24構成，其結構參見圖6，其通過公鉸鏈21與+Y翼電池板4相連，通過母鉸鏈22固定在巡視器結構3上；
-Y翼電池板7，其通過一展開鎖定機構6連線於巡視器結構3，該-Y翼電池板7正面貼上電池片；具體在該實施例中，展開鎖定機構6一端固定在巡視器結構3上，另一端與-Y翼電池板7相連，具體地，展開鎖定機構6主要由公鉸鏈61、母鉸鏈62、軸承63和平面蝸卷彈簧64構成，其結構參見圖7，其通過公鉸鏈61與-Y翼電池板7相連，通過母鉸鏈62固定在巡視器結構3上；
壓緊釋放機構8，用於在收攏發射時，分別將+Y翼電池板4和-Y翼電池板7壓緊在巡視器結構3上；具體地，壓緊釋放機構8主要由壓緊桿10、底座101和切割器9組成，其結構參見圖8，壓緊桿10依次穿過+Y翼電池板4和-Y翼電池板7，可通過切割器9切斷壓緊桿10以實現-Y翼電池板7解鎖功能，並通過將壓緊桿10從+Y翼電池板4的壓緊孔中拔出，使+Y翼電池板4能正常打開；壓緊釋放機構8通過底座101固定在巡視器結構3上；
綜合電子機構，能通過起爆壓緊釋放機構8給-Y翼電池板7解鎖，使-Y翼電池板7一次性展開至190°並鎖定，並能控制+Y翼驅動機構1以帶動+Y翼電池板4打開至能分別實現對日定向、遮擋太陽和月夜保溫的角度。
下面對《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》的動作過程進行描述：
上述的多次展開收攏太陽翼裝置在太陽翼打開之前，通過壓緊釋放機構8將+Y翼電池板4和-Y翼電池板7串聯壓緊，在太陽翼打開時，綜合電子機構給壓緊釋放機構8起爆指令，使切割器9切斷壓緊桿10，此時-Y翼電池板7在展開鎖定機構6的作用下展開到位，同時將壓緊桿10從+Y翼電池板4壓緊孔中拔出，避免影響+Y翼電池板4的工作；其後+Y翼驅動機構1根據綜合電子機構發出的展開速度和角度指令，在+Y翼補償機構2的配合下，驅動+Y翼電池板4以規定的速度產生展開或收攏動作，實現對日定向，運動到指定的角度位置後保持不動；在需要遮擋太陽或月夜保溫時，+Y翼電池板4根據綜合電子機構發出的角度指令運動到指定的位置，通過其背面的多層隔熱組件5進行遮陽或保溫。
如上所述，《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》的多次展開收攏太陽翼裝置實現了多次展開、收攏運動，滿足月面對日定向、遮擋太陽和月夜保溫等多功能要求。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種適用月面環境的多次展開收攏太陽翼裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
