立方体卫星制动帆离轨装置关键部件设计及制造(5)

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图 2.3 桅杆展开装置

2.1.3 解锁装置

解锁装置位于桅杆展开装置下方，通过支撑轴与桅杆展开装置相连，中间内六角的空与桅杆展开装置下方六角杆相配合，起到锁定瓣状中心轴的作用，并且可以在装置部署时释放。 2.2 关键部件

本装置关键部件包括瓣状中心轴组件、桅杆、压紧器组件、上下装配板、支撑棱柱、弹簧片和解锁装置，下面依次介绍这些关键部件的设计和它们各自的功能。

2.2.1 瓣状中心轴组件

利用卷曲桅杆所储存的应变能作为展开制动帆的动力，从而实现立方星的自主离轨是现在使用非常普遍的一种方案。该方案占用星内的体积小、装置结构简单、可靠性高。中心转轴作为展开帆装置的关键部件，主要用来固定住缠绕在上面的桅杆，要求其不仅能够顺畅转动，而且需要与制动帆桅杆连接，既要方便释放，又要方便收拢，从而实现重复使用。由于制动帆在展开时中间轴有较大的转速，在展开结束时，中间转轴会在惯性的作用下产生一个轻微的回旋，桅杆与中间转轴连接处切线方向上会产生一个很大的剥离力，导致桅杆在连接处产生折痕，且重复展开次数越多，折痕越锋利。这会影响到装置的重复使用，并且会导致桅杆被破坏，使装置部署失败。来!自~751论-文|网www.751com.cn

考虑到桅杆会产生折痕的问题，通过改变桅杆与中间转轴的连接方式从而阻止这种折痕的产生，由于一般的连接方案会在连接处产生曲率半径为 0 的圆弧（即为一个尖角），直接导致折痕的产生，因此选择连接处为具有一个半径的圆弧方案，从而设计出瓣状中心轴的模型。瓣状中心轴为 4 个高 24mm，直径为 10mm 的圆柱体，作为主轴的“花瓣”按二行二列阵列排布。为了在装置工作时有 4 根桅杆从装置中伸出，展开制动帆，我们只需要两根铍铜合金桅杆，每一根延相邻两“花瓣”所夹缝隙中进入，再从相邻的缝隙中伸出，整根桅杆在中间处被固定，安装方式如图 2.4(a)所示。这样不仅减少了桅杆的数量，而且对于连接处，桅杆由

于与“花瓣”半径重合，在此具有与“花瓣”轴半径相同的曲率半径，这样在展开时就不会出现锋利的折痕。