陶炯鸣 ，张春雨，蒋国伟，王 萌

（1.上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200030；2.上海卫星工程研究所，上海 200240）

0 引言

太阳电池阵是卫星的关键部件之一，负责为卫星的运行提供电源。目前大多数卫星采用可展开式太阳电池阵，在进入预定轨道之后通过展开机构中的驱动弹簧使太阳电池阵展开到位[1]。太阳电池阵在展开过程中不断加速，因此在到位锁定时由于动能瞬间转化为应变能会对卫星本体或者与其直接连接的驱动机构产生冲击载荷，严重时将导致卫星姿态失控或驱动机构部分功能失效，最终影响卫星寿命。

其他相关研究和工程研制的实践经验表明，在太阳电池阵锁定时刻的主要破坏形式为：绕根部铰链转轴方向的冲击力矩过大导致卫星本体和驱动机构被破坏。因此本文通过试验的方法对太阳电池阵根部铰链在锁定瞬间的应变进行采集，然后分析、处理试验数据获取太阳电池阵锁定时产生的冲击力矩，并将其与仿真分析的结果进行比对，从而评估试验效果并提出相应的改进措施。

1 仿真分析结果

某卫星太阳电池阵由一个连接架和三块基板组成，连接架和基板之间通过展开铰链铰接在一起（如图1所示）。它们在发射阶段通过压紧释放装置折叠收拢在卫星的侧壁上，进入预定轨道后响应解锁指令，在铰链内驱动弹簧的作用下展开并在规定位置锁定。分析模型主要由星体、连接架、基板、展开铰链4部分组成，仿真分析时分别考虑了在轨运行和地面试验两种环境，采用刚柔耦合的建模方法[2]。……