在展開式太陽電池陣中,目前應用最廣和技術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構和機構。結構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。機構由壓緊釋放機構和展開鎖定機構組成,壓緊釋放機構用于把太陽翼收攏固定在衛(wèi)星本體的側壁上;展開鎖定機構用于把太陽翼展開并鎖定在規(guī)定位置上。
基板指用于敷設太陽電池的構件,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纖維和碳纖維復合材料等,其中以碳纖維復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。剛性基板具有結構簡單可靠,剛度較大,對空間粒子有一定的屏蔽效應,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,應用最廣泛。半剛性基板是用碳纖維復合材料做剛性框架,環(huán)氧玻璃纖維(或碳纖維、Kapton纖維復合材料)增強的聚酰亞胺膜做面板,面板與框架問用彈性材料預緊而成。面密度為0.8~1.0 kg·m。它結構復雜,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構簡單,可用于卷式或折疊式太陽電池陣,但收藏和展開機構比較復雜,當用于折疊式時,常收藏在兩塊蜂窩夾層板之間。
連接架結構一般可采用由梁組成的構架形式,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合材料纏繞而成。