4.5.1 构形设计
太阳帆结构示意图如前章所示，由四根夹角90°的支撑臂与四块等腰直角三角形帆面组成，形成整体尺寸为160 m×160 m的太阳帆航天器。整个结构由支撑包装结构作为主体支撑结构。支撑臂与每个帆面底边两个端点连接，顶点则固定于中心体处。支撑臂远端部设置有RSB滚转稳定机作为控制机构，支撑臂环向也设有滑动小车状控制机构。
以收纳半径最小、收纳体积最小、展开顺利无遮挡，在功能完整的基础上结构、机构尽量简单为设计要求。将充气系统、通信系统等部件置于中心体内，为减小包络面积，支撑包装结构底部贴太阳能电池片，展开后做供电使用。
针对太阳帆的上述构型，提出了三种折叠展开方案，三种方案中支撑臂与帆面采用上文中选定的折叠展开方式。
（1）支撑臂：支撑臂采用卷曲折叠，卷曲折叠层与层之间有粘扣进行粘接，收拢至中心体，展开时通过粘扣控制支撑臂的展开过程，实现稳定有序的展开；
（2）帆面：帆面采用斜叶外折叠方式，每块三角形帆面用图中所示的L型折叠方式进行折叠，三角形帆面直角顶点与帆面卷轴连接，两个45°角点分别与支撑臂连接，支撑臂展开的同时带动帆面展开。
折叠展开方案如图4-79所示。
图4-79 方案一支撑臂收拢示意图
支撑臂：支撑臂以外端为起点，绕蓝色轴线沿红色箭头方向卷起，收拢单元沿黑色箭头方向向帆面中心卷起，得到灰色收拢单元。
最后得到的收拢布局如图4-80所示。
图4-80 方案一收拢布局示意图
•方案优势
（1）支撑臂按标准正常的展开方式充气展开，结构简单无需机构，展开流畅。
（2）由于余裕空间较大，长度为200 mm的RSB杆无需折叠。
（3）中心空余空间摆放载荷，将剩余空间很好地利用起来。
（4）通过上下顶板对结构进行纵向压紧，采用包带进行周向压紧，结构布局合理。
•方案缺陷
此方案中，由于支撑臂收拢结构轴向与底面平行，这种布局方式在收拢结构中间留下了较大的空隙。虽然摆放了探测载荷，但是高度上依然有大量的剩余空间无法利用，造成布局不紧凑。
构型包络直径较小，但由于高度较大导致包络体积最大，且相对后两种构型结构较为松散不够紧凑。明显优势在于结构简单，展开方式比较理想，不需要复杂的展开机构，支撑臂展开流畅。同时由于构型中可利用空间较大，可以考虑将载荷等部件布置在空余部分，而不另做载荷舱。综上将上述构型作为太阳帆航天器最终构型。