5.4 结论

5.4 结论

本章节针对太阳帆折叠展开原理样机的地面测试主要包括原理样机折叠展开试验和力学测试方面内容,得到如下结论。

折叠展开试验结果表明,折叠展开方案合理,三种折叠方式均能实现顺利展开,且斜叶外折叠能在最小的作用力下实现平稳快速的展开,更具有优势。斜叶外折叠的帆面能够与卷曲折叠的充气支撑臂较好地配合,带动太阳帆面逐步有序稳定地展开。

通过折叠展开原理样机力学测试,得到了缩比样机在地面环境下的静力学和动力学特征参数,包括不同预紧力状态下帆面变形、最大挠度以及局部褶皱形态,帆面薄膜的振动频率、支撑臂的振动频率与模态。帆面展开后原理样机的平整度达到了99.4%,达到任务指标需求。

附表1 原理样机静力学测试结果

1.厚度12.5 μm的单面镀铝聚酰亚胺薄膜

(1)薄膜形变结果(表5-18)。

表5-18 薄膜不同预紧力下的形变示意图

续表

(2)薄膜截面挠度(图5-80、图5-81)。

图5-80 预紧力5 kgf薄膜截面位置示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意

(a)截面1—6偏差示意;(b)截面1—5偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(c)截面1—4偏差示意;(d)截面1—3偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(e)截面1—2偏差示意;(f)截面1—1偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(g)截面1偏差示意;(h)截面1+1偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(i)截面1+2偏差示意;(j)截面1+3偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(k)截面1+4偏差示意;(l)截面1+5偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(m)截面1+6偏差示意;(n)截面2+1偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(o)截面2+2偏差示意;(p)截面2+3偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意(续)

(q)截面2+4偏差示意;(r)截面2+5偏差示意

图5-81 预紧力5 kgf薄膜截面偏差示意

(s)截面2+6偏差示意;(t)截面2+7偏差示意

(3)绳索拉力方向。

使用上文中的方法建立坐标系,测量得到三条拉索的方向见表5-19,表示拉力的方向。

2.厚度25 μm的无镀层聚酰亚胺薄膜

(1)薄膜形变结果。

25 μm厚度无镀层薄膜在不同预紧力作用下的面形示意图及偏差颜色示意图如表5-20所列。

表5-19薄膜绳索拉力方向

表5-20 薄膜不同预紧力下的形变示意图

(2)绳索拉力方向。

使用上文中的方法建立坐标系,测量得到三条拉索的方向见表5-21,表示拉力的方向。

表5-21 绳索拉力方向

【注释】

[1]1 kgf≈9.8 N。