大折展比的多功能离轨帆及航天器

1.一种大折展比的多功能离轨帆，其特征在于，包括离轨帆薄膜（1）、旋转驱动装置（2）和折展驱动装置（3）；所述离轨帆薄膜（1）的表面设为正方形结构，所述离轨帆薄膜（1）的中心位置设有正方形的固定区（11），所述固定区（11）相对所述离轨帆薄膜（1）的外边缘同心设置，所述固定区（11）的四条边分别向外延伸形成“L”型折叠区，并通过四个“L” 型折叠区在所述固定区（11）的外周构成“卍”型折痕，以使所述离轨帆薄膜（1）能够通过所述“卍”型折痕折叠形成具有四个叶片的风车状的第一折叠状态，并使所述离轨帆薄膜（1）能够在第一折叠状态下通过旋转动作同步收缩多个叶片形成花苞状的第二折叠状态；所述旋转驱动装置（2）与所述固定区（11）连接并用于驱动所述离轨帆薄膜（1）旋转；所述折展驱动装置（3）分别与所述离轨帆薄膜（1）的四个顶点连接并用于带动所述离轨帆薄膜（1）的四个顶点同步沿靠近或远离所述固定区（11）的方向移动；当所述离轨帆薄膜（1）处于第二折叠状态时，所述折展驱动装置（3）用于带动所述离轨帆薄膜（1）的四个顶点同步沿远离所述固定区（11）的方向移动，并且所述旋转驱动装置（2）同步驱动所述离轨帆薄膜（1）旋转以使所述离轨帆薄膜（1）被旋解为第一折叠状态；当所述离轨帆薄膜（1）处于第一折叠状态时，所述折展驱动装置（3）用于带动所述离轨帆薄膜（1）的四个顶点同步沿远离所述固定区（11）的方向移动，以使所述离轨帆薄膜（1）被撑开铺平为正方形结构；所述折展驱动装置（3）包括驱动机构（31）和四个伸缩机构（32），所述伸缩机构（32）包括壳体（321）、卷轴（322）和伸缩杆（323），所述壳体（321）内设有收容腔，所述卷轴（322）可转动地安装于所述收容腔内并与所述驱动机构（31）连接，所述伸缩杆（323）的第一端与所述卷轴（322）连接，所述伸缩杆（323）的第二端穿出所述壳体（321）外并与所述离轨帆薄膜（1）的顶点连接，并且四个伸缩机构（32）的伸缩杆（323）一一对应地与所述离轨帆薄膜（1）的四个顶点连接；所述驱动机构（31）用于驱动所述卷轴（322）转动并带动所述伸缩杆（323）转动缠绕于所述卷轴（322）上或者从所述卷轴（322）上释放出，从而调节所述伸缩杆（323）相对所述壳体（321）伸出的长度，进而带动所述离轨帆薄膜（1）的四个顶点同步沿靠近或远离所述固定区（11）的方向移动；所述驱动机构（31）包括驱动座（311）和安装于所述驱动座（311）内的两个第一电机（312），四个伸缩机构（32）两两构成一组，单组伸缩机构（32）中的两个伸缩机构（32）沿所述卷轴（322）的轴向层叠设置，两组伸缩机构（32）并排插接于所述驱动座（311）内，两组伸缩机构（32）一一对应地与两个第一电机（312）连接；所述卷轴（322）沿其轴向上的第一端设有限位榫（3221），所述卷轴（322）沿其轴向上的第二端设有限位孔（3222），所述卷轴（322）上的限位榫（3221）用于插入另一卷轴（322）的限位孔（3222）中并使两根卷轴（322）周向固定，所述第一电机（312）的输出轴上设有与所述限位孔（3222）相适配的限位座；所述伸缩机构（32）还包括限位套筒（326），所述限位套筒（326）相对所述卷轴（322）同轴地套设于所述卷轴（322）的外周，所述限位套筒（326）固定安装于所述收容腔内并用于包裹缠绕于所述卷轴（322）上的伸缩杆（323），所述限位套筒（326）对应所述壳体（321）的四个侧壁分别设有用于穿设所述伸缩杆（323）的避让通道；所述壳体（321）在所述收容腔内的底壁开设有连接孔（3214）和环绕所述连接孔（3214）设置的环形凸台（3215），以及设于所述环形凸台（3215）的外周上的周向限位块，所述环形凸台（3215）的内圈用于插接所述卷轴（322），所述连接孔（3214）用于供所述限位榫（3221）或所述限位座穿过并插入所述卷轴（322）的限位孔（3222）内，所述限位套筒（326）包括连接环（3262）和设于所述连接环（3262）上的周向限位缺口（3263），所述连接环（3262）套设于所述环形凸台（3215）的外圈上，所述周向限位缺口（3263）卡接所述周向限位块并使所述连接环（3262）相对所述环形凸台（3215）周向固定。 2.根据权利要求1所述的大折展比的多功能离轨帆，其特征在于，所述壳体（321）的第一侧壁上并排设有卡槽（3211）和卡勾（3212），在并排设置的两个伸缩机构（32）中，所述卡槽（3211）用于嵌入另一伸缩机构（32）的壳体（321）的卡勾（3212），所述卡勾（3212）用于插入另一伸缩机构（32）的壳体（321）的卡槽（3211）上，以使并排设置的两个伸缩机构（32）连接固定。 3.根据权利要求2所述的大折展比的多功能离轨帆，其特征在于，所述伸缩机构（32）还包括盖板（324）和扩束器（325），所述壳体（321）设为四棱柱结构，所述壳体（321）上的相对所述第一侧壁垂直的两个第二侧壁均开设有用于穿设所述伸缩杆（323）的导向孔（3213），在所述壳体（321）的两个第二侧壁中，所述盖板（324）盖设于其中一个第二侧壁上并封堵相应的导向孔（3213），所述扩束器（325）安装于另一个第二侧壁上并用于梳理所述伸缩杆（323）。 4.根据权利要求2所述的大折展比的多功能离轨帆，其特征在于，所述伸缩机构（32）还包括牵引杆（327），所述牵引杆（327）的第一端与所述伸缩杆（323）的第二端连接，所述牵引杆（327）的第二端与所述离轨帆薄膜（1）的顶点连接，四个伸缩机构（32）中的牵引杆（327）的第二端处于同一平面上；并排设置的两个伸缩机构（32）一一对应地与所述离轨帆薄膜（1）的对角线上的两个顶点连接。 5.根据权利要求1所述的大折展比的多功能离轨帆，其特征在于，所述旋转驱动装置（2）包括安装座（21）、设于所述安装座（21）内的第二电机（22）、与所述第二电机（22）的输出轴连接的支撑座（23），所述支撑座（23）与所述固定区（11）连接，所述第二电机（22）用于驱动所述支撑座（23）转动并带动所述离轨帆薄膜（1）旋转；所述安装座（21）设于所述伸缩机构（32）远离所述驱动机构（31）的一侧，两组伸缩机构（32）并排插接于安装座（21）内。 6.根据权利要求1所述的大折展比的多功能离轨帆，其特征在于，所述大折展比的多功能离轨帆还包括覆设于所述离轨帆薄膜（1）的表面上的柔性薄膜太阳能电池贴片（5）和/或柔性薄膜天线贴片（6）。 7.一种航天器，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意一项所述的大折展比的多功能离轨帆。