太阳帆板是航天器的主要供能系统。航天器从发射到入轨的过程中,太阳帆板经历了折叠固定到解锁展开两个阶段。本文研制的基于形状记忆合金(Shape Memory Alloy)的空间解锁机构,可以保证太阳帆板可靠固定及顺利解锁。本文在国防重点实验室自主课题的资助下,进行设计及研制工作,主要完成了如下的研究内容:首先,建立了SMA驱动器的实际模型,同时利用SMA的本构模型,推导出驱动器的一维数学模型。在Joule效应的基础上进一步推导出SMA通电加热的温度-时间关系,最终得到SMA-弹簧驱动器通电回复过程中应力、应变、温度、时间之间的数学关系,这为为实际的驱动器设计提供了理论基础。其次,设计出SMA空间解锁机构的本体结构,并进行加工。该结构采用吊钩锁紧方式,配合弹簧的预紧力,保证了机构连接的可靠性。基于上述数学模型,本文以解锁时间最短、解锁位移合适为主要设计原则,完成了驱动器元件的参数设计。基于ADAMS对解锁机构进行运动仿真,对其解锁速度进行检测,验证了方案的可行性。为了优化解锁机构地面试验效果,按地面试验条件对机构进行运动仿真,确定了影响机构性能的最大因素。对机构进行了强度校核,并确定了机构最大许用载荷。最后,基于仿真分析结果,搭建了解锁机构试验吊挂装置,可模拟解锁机构空间动作响应。设计了实验测试电路,可实现对解锁机构位移的精确测量,从而判定准确的解锁时间,达到测试机构性能的目的。实验结果表明:本文研制的基于SMA的空间解锁机构可实现解锁功能要求,并且具有良好的解锁同步性,机构质量轻、体积小、可重复使用。