偏置式太阳翼的装配与展开试验

偏置式太阳翼的装配与展开试验

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1、稍造技术研究舰天期造技术偏置式太阳翼的装配与展开试验姚骏吴远波吴跃莺顾志悦杨超倪海勇(上海卫星工程研究所,上海200240)摘要:简要介绍了偏置式太阳翼的组成与装配技术要求,阐述了太阳翼展开方式的优选及展开试验设备的组成与工作原理。在此基础上制定了可行的装配流程,描述了太阳翼的具体装配工艺方案,并给出了装配与展开试验的详细结果。最后,对太阳翼的装配与展开试验给出了若干合理建议性的意见。关键词:太阳电池阵;装配;展开AssemblyandDeploymentTestforLeanSolarArrayYaoJunWuYuanboWuYueyingGuZhiyueYangChaoNiH

2、aiyong(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering,Shanghai200240)Abstract:Thecomponentandtheassemblyrequirementoftheleansolararraywereintroduced,andtheoptimizationofdeploymentmodeandthedeployingequipmentanditsworkingprinciplewerediscribed.Basedonthese,thedoableassemblyflowandtheprocessschemewere

3、establishedwiththeresultsofassemblyanddeploymenttest.Hnally,someconstructivesuggestionsweregiven.Keywords:solararray:assembly:deployment1引言太阳电池片及其电路依靠太阳电池阵的结构组合在一起,随卫星发射到太空后依靠太阳电池阵的机构到达要求的空间位置和状态,并持续为卫星供电。因此,太阳电池阵的结构和机构是太阳电池阵中极其重要的部分,太阳电池阵的展开与否是关系到卫星成败的关键,其装配质量的好坏对太阳电池阵展开起着决定性的作用。某卫星太阳电池阵由两翼组

4、成,两翼反对称分布于卫星±y向的侧壁上。太阳翼采用了偏置式的根部展开机构,使展开后的太阳阵面与卫星X-Y面呈150夹角。在卫星主动段,两翼依靠压紧释放装置的压紧杆分别收拢并压紧于卫星±y侧,压紧杆旅加的预紧力使收拢状态的太阳翼模态频率特性符合要求;在卫星入轨后,太阳翼响应预定控制指令,星载火工控制回路引爆,启动帆板切割器,切断压紧杆,所有压紧释放装置解除约束。两翼依靠展开锁定机构平面蜗卷弹簧的变形能,在展开控制回路(CCL)引导下,按预定运动轨迹分别沿卫星±y轴方向反对称平稳展开,各基板展开时的转动轴线均平行于卫星±X轴线,并最后在展开终端锁定,具有指定的展开状态频率特性。展开后

5、的太阳翼,按所需要的工作模式,由驱动机构(简称SADA)带动太阳翼对日定向。本文简要介绍了偏置式太阳翼的组成与装配技术要求,阐述了展开试验设备的选择,提出了装配工艺方案,最后给出了装配与展开试验的结果。2太阳翼概述作者简介:姚骏(1973-),高级工程师。卫星结构设计专业;研究方向:卫星结构与机构的设计和研制。收稿日期:2009--10-28期造技术研究2010年8月第4期2.1太阳翼的组成卫星的太阳电池阵由两翼组成,每翼由1个连接架、3块太阳电池阵基板(内板、中板和外板)、压紧释放机构、展开锁定机构和CCL组件等组成,如图1所示。太阳翼收拢状态叠高为234mm,展开状态的展长为

6、5007mm,每块基板的尺寸为1500mm×1350mm。图1太阳翼组成示意图2.2主要技术要求太阳翼装配的主要任务是将各结构件、机构件组装成一个整体,保证太阳翼展开性能以及展开的可靠性。主要技术要求如下:展开时间:太阳翼地面展开时间应符合(14+3)s的设计要求。展开一锁定指示的遥测电压信号:太阳翼展开一锁定指示的遥测电压(0"--'5V)的输出值应符合设计要求,见表1。表1展开一锁定指示的遥测电压名称及状态技术指标释放指示l收拢压紧状态锁定指示(3.78±O.1)V释放指示O展开锁定状态锁定指示(O±O.1)V太阳翼翼面平面度:太阳翼组装后翼面的平面度≤15mm。3展开试验设

7、备3.1展开方式的选择太阳翼展开最大的问题是如何在地面模拟太阳翼在太空中零重力状态下的展开,因此必须采用消除重力影响的专用展开试验设备。展开方式有两种:一种是悬挂方式,太阳翼上的吊挂点通过吊杆整体吊挂在展开装置的导轨上,吊杆在导轨系统中可在水平面内沿两个方向自由运动;另一种方式是气浮方式,它采用在太阳翼上装气垫元件,利用压缩空气的喷气,使太阳翼气垫和水平工作台面之间形成气膜,由此使得太阳翼悬浮在工作平台上做自由的平面运动。由于卫星的太阳翼采用了偏置150的根部展开机构,通过ADA

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