杨 翊，谢里阳，阎绍泽，吴嘉宁

（1.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819；2.清华大学摩擦学国家重点实验室智能机械分室，精密仪器与机械学系，北京 100084）

0 引言

太阳翼是由多个太阳电池板组成的阵列，在空间轨道上将太阳能转换为电能供卫星使用。目前使用最广泛的太阳翼形式是刚性基板的折叠式太阳翼［1］，图1表示了由3块刚性基板组成的太阳翼构造实例及工作状态。从航天器发射到入轨，太阳电池阵依次经历折叠状态、解锁、展开、锁定等阶段。由于担负着为卫星提供能源的重要任务，太阳翼在发射后能否顺利展开及正常工作直接影响卫星发射的成败。

航天史上曾发生过许多起由于展开机构故障而导致太阳翼不能正常工作的事故，甚至由此引起航天器的失效［2］。 由文献［3］对 1990年 1月到2008年10月发射的1 584颗地球环绕卫星的失效统计分析可知：在卫星发射后30 d内，由于太阳电池阵失效造成的卫星失效数量占全部卫星失效事件的25%，其中由太阳电池阵展开过程失效造成的占总事件的17%。正是由于太阳翼可靠性对整个卫星发射的成败影响巨大，目前国内外公开发表的相关可靠性和故障分析研究的论文有限；因此，急需科研人员对这一关键问题进行大量细致的研究工作。

图1 典型太阳翼结构及工作状态［1］Fig.1 Structure and working process of typical solar array［1］

本研究对太阳翼展开机构的系统可靠性进行了分析，并建立其在随机载荷和极端载荷条件下的系统可靠性模型，以及太阳翼可靠性随时间变化的模型，分析这些系统可靠性模型与各单元可靠性的关系，然后采用综合评分分配方法和等分配方法相结合的方法对太阳翼展开机构各单元的可靠度进行分配。……