在展開式太陽電池陣中,目前應(yīng)用最廣和技術(shù)最成熟的是折疊式剛性太陽翼。折疊式剛性太陽翼的機械部分包括結(jié)構(gòu)和機構(gòu)。結(jié)構(gòu)由多塊剛性基板和一個連接架(或連接板)組成,基板用于敷設(shè)太陽電池;連接架用于衛(wèi)星本體與基板之間的連接,以避開衛(wèi)星陰影對太陽電池的影響。機構(gòu)由壓緊釋放機構(gòu)和展開鎖定機構(gòu)組成,壓緊釋放機構(gòu)用于把太陽翼收攏固定在衛(wèi)星本體的側(cè)壁上;展開鎖定機構(gòu)用于把太陽翼展開并鎖定在規(guī)定位置上。
基板指用于敷設(shè)太陽電池的構(gòu)件,分為剛性、半剛性和柔性三種。剛性基板采用鋁蜂窩芯,面板有鋁箔、Kapton纖維和碳纖維復(fù)合材料等,其中以碳纖維復(fù)合材料做面板的剛性基板最輕,面密度為1.0~1.3kg·m。在基板表面需粘貼一層聚酰亞胺膜,以滿足太陽電池與基板間的電絕緣要求。剛性基板具有結(jié)構(gòu)簡單可靠,剛度較大,對空間粒子有一定的屏蔽效應(yīng),易于實現(xiàn)熱控措施等優(yōu)點。常用于體裝式、折疊式和套筒式太陽電池陣,應(yīng)用最廣泛。半剛性基板是用碳纖維復(fù)合材料做剛性框架,環(huán)氧玻璃纖維(或碳纖維、Kapton纖維復(fù)合材料)增強的聚酰亞胺膜做面板,面板與框架問用彈性材料預(yù)緊而成。面密度為0.8~1.0 kg·m。它結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易松弛,有熱變形等缺點,可用于折疊式太陽電池陣。柔性基板由環(huán)氧玻璃纖維(或Kapton纖維復(fù)合材料)增強的聚酰亞胺膜制成,面密度較小,小于0.8 kg·m~?;宓慕Y(jié)構(gòu)簡單,可用于卷式或折疊式太陽電池陣,但收藏和展開機構(gòu)比較復(fù)雜,當(dāng)用于折疊式時,常收藏在兩塊蜂窩夾層板之間。
連接架結(jié)構(gòu)一般可采用由梁組成的構(gòu)架形式,它至少由兩根主梁組成,如果在連接架上需要安裝分流器,則可再增加輔梁來支撐分流器。梁可由金屬材料或復(fù)合材料的管材制成。為了減輕質(zhì)量和提高剛度,也可采用高模量碳纖維復(fù)合材料纏繞而成。