航天器用双翼展开式太阳能接收翼结构

该结构为航天飞行器配套的太阳能接收翼组件，主要应用于在轨航天器、临近空间长航时太阳能无人机等需要持续获取太阳能补给的装备场景，核心作用是通过翼面铺设的光伏电池层将太阳辐射能转化为电能，为机载设备、动力系统提供持续的能源供给，同时可根据飞行姿态、太阳入射角度调整翼面偏转角度，最大化能源获取效率。从结构设计逻辑来看，该翼组采用上下双翼非对称布局，主翼尺寸更长、面积更大，承担主要的受光发电任务，副翼尺寸稍小，布置在主翼斜上方位置，通过两根平行的支撑连杆与主翼基座连接，这种布局一方面可以在有限的横向安装空间内提升整体受光面积，另一方面可以避免双翼之间的投影遮挡，在不同太阳高度角下都能保证尽可能多的电池面直接接收光照。翼面采用流线型翼型截面设计，前缘做圆弧过渡处理，后缘逐渐收窄，这种气动外形设计可以降低飞行器在大气层内飞行阶段的空气阻力，同时提升翼面自身的结构刚度，减少高速气流下的翼面颤振问题。翼面内部采用轻量化夹芯结构设计，表层为高强度复合材料蒙皮，内部填充轻质蜂窝芯材，在保证翼面结构强度、满足发射阶段过载要求的同时，尽可能降低整体结构重量，提升飞行器的有效载荷占比。支撑连杆采用中空薄壁管材设计，两端分别与副翼、主翼基座通过铰接结构连接，既可以保证副翼的结构连接强度，也预留了翼面展开、角度调整的运动自由度，在发射阶段可以将副翼收拢贴合在主翼侧面，缩小整体包络尺寸，满足运载器的舱内安装空间要求，入轨或到达预定飞行高度后再展开到工作位置。安装边界方面，主翼根部设置有标准化的连接法兰接口，可直接与飞行器机身的翼座对接，接口处集成了电能传输通路、角度调整驱动接口，不需要额外布置外置走线，整体安装后翼组的横向展长、纵向高度都经过严格核算，不会超出飞行器的整体外形包络，也不会对机身其他传感器、通信天线的工作造成遮挡。在实际工况适配性上，该翼面结构的外形设计兼顾了大气层内飞行的气动要求与在轨运行的受光效率要求，翼面的后掠角度经过多轮气动仿真优化，在亚音速飞行状态下的升阻比表现优异，同时双翼的间距设置经过光影仿真验证，在太阳入射角度从15度到90度变化区间内，副翼在主翼上的投影占比不超过8%，可以保证绝大多数工况下的发电效率。结构选材上优先选用耐高低温、抗空间辐射的复合材料，能够适应临近空间-60℃到120℃的宽温度变化范围，以及空间环境下的紫外线、宇宙射线辐照，长期工作不会出现蒙皮老化、结构强度下降的问题。铰接位置的连接轴采用自润滑耐磨材料，不需要定期维护即可满足上万次角度调整的动作寿命要求，适配长航时飞行器的长期服役需求。