本项创新发明介绍了一种新型铰链展开装置,该装置采用发条弹簧作为动力源,应用于太阳翼铰链展开技术。该装置由基座模块、驱动模块、止逆模块、离合模块及增扭模块组成,旨在提升驱动效率和稳定性。
背景技术
随着航天技术的不断发展与进步,航天器在太空探索和各项任务中发挥着至关重要的作用。航天器的正常运行离不开稳定可靠的电力供应,而太阳能作为一种清洁、可持续的能源,在航天器中得到了广泛应用。为了满足航天器日益增长的电力需求,航天器太阳能电池板的面积持续增大。考虑到发射时对航天器体积的严格要求,太阳翼采用了可折展的太阳能电池阵列设计。这种设计在航天器发射阶段可以将太阳翼折叠起来,以减小体积,便于发射;当航天器成功入轨后,太阳翼解锁并在特定动力源的驱动下快速展开,从而最大程度地接收太阳光,为航天器提供充足的电力。其中,发条弹簧作为一种具有储能特性的机械元件,被广泛应用于太阳翼的展开驱动系统中。发条弹簧能够在航天器发射前储存能量,入轨后释放能量,驱动太阳翼铰链展开,实现太阳能电池板的快速部署。
目前,虽然发条弹簧在太阳翼展开中起到了一定的作用,但仍存在一些问题和挑战。首先,在确保弹簧驱动力矩大于太阳翼铰链的阻力矩方面,现有的装置往往难以精准控制力矩大小。如果弹簧驱动力矩不足,太阳翼可能无法快速、稳定地展开,影响航天器的电力供应;而如果力矩过大,又可能对太阳翼结构造成损坏,降低其使用寿命。其次,现有的发条弹簧驱动装置在力矩输出的平稳性方面还有待提高。不平稳的力矩输出可能导致太阳翼展开过程中出现抖动、卡顿等现象,影响展开的可靠性和稳定性。此外,现有的太阳翼展开动力源在设计上往往较为复杂,增加了航天器的重量和成本,同时也降低了系统的可靠性。因此,发明一种以发条弹簧为动力源驱动铰链展开的装置具有重要的现实意义。这种装置需要能够精确控制弹簧驱动力矩,使其既大于太阳翼铰链的阻力矩,又不会对太阳翼结构造成过度损伤。同时,该装置还应保证力矩输出尽可能平稳,确保太阳翼展开的稳定与快速。通过优化设计,可以降低装置的复杂性和重量,提高航天器的整体性能和可靠性,为航天事业的发展提供有力的技术支持。
实现思路