CN102616385A - 一种中心舱体桁架式卫星结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中心舱体桁架式卫星结构，包括中心舱体、卫星平台设备、有效载荷设备及桁架单元，所述卫星平台设备设置在所述中心舱体上，所述桁架单元设置在所述中心舱体外部，所述中心舱体通过所述桁架单元连接所述有效载荷设备，所述桁架单元包括桁架和连接所述桁架的桁架板，所述有效载荷设备安装在所述桁架板上，所述中心舱体连接所述桁架，所述桁架连接所述桁架板，所述中心舱体的舱壁由所述板材或壳体构成。本发明一种中心舱体桁架式卫星结构，其舱体结构内部用于安装卫星平台设备，舱体外部用于安装有效载荷设备。由于卫星结构内外都安装设备，所以卫星的结构效率和空间效率很高，结构效率可达到19%，空间效率可达400kg/m3。
Description
技术领域
本发明涉及一种卫星结构，尤其涉及一种中心舱体桁架式微小卫星结构。
背景技术
微小卫星试验是一个竞争激烈的市场。在目前的微小卫星设计中多数采用搭载方式发射，搭载分离面多选在火箭中部或火箭星箭适配器侧面。由于搭载空间限制，目前搭载发射的微小卫星多在80kg以下，功率在40w以内，限制了该类微小卫星的搭载试验应用领域，充分利用运载重量余量和整流罩空间余量，形成常态化搭载优势，将对未来争取性能价格比较优的搭载试验卫星起到关键作用。
发明内容
本发明解决的技术问题是：构建一种中心舱体桁架式微小卫星结构，克服了搭载发射对卫星空间的限制困难，提高了空间利用率；克服了太阳阵安装空间限制和散热难题，解决了卫星能源限制；克服了试验载荷设备多变对卫星布局造成的耦合的技术难题，提高了卫星的通用性；实现了一个结构高效，布局紧凑灵活的卫星构型方案。
本发明的技术方案是：构建一种中心舱体桁架式卫星结构，包括中心舱体、卫星平台设备、有效载荷设备及桁架单元，所述卫星平台设备设置在所述中心舱体上，所述桁架单元设置在所述中心舱体外部，所述桁架单元包括桁架和连接所述桁架的桁架板，所述中心舱体通过所述桁架直接连接所述有效载荷设备或者通过所述桁架和桁架板连接所述有效载荷设备，所述中心舱体的舱壁由所述板材或壳体构成。
本发明的进一步技术方案是：所述中心舱体内部包括分隔舱体内部空间的竖隔板和横隔板。
本发明的进一步技术方案是：所述中心舱体的舱壁由至少六块板形成所述中心舱体的六面舱壁。
本发明的进一步技术方案是：所述桁架单元包括多套桁架，所述中心舱体六面舱壁中装载有效载荷设备的每面舱壁至少使用一套桁架连接所述有效载荷设备。
本发明的进一步技术方案是：所述有效载荷设备包括天线、有视场要求的设备、磁强计，所述中心舱体两侧的板安装所述天线、有视场要求的设备、磁强计。
本发明的进一步技术方案是：所述有效载荷设备包括太阳能电池板，所述中心舱体顶部通过所述桁架单元安装所述太阳能电池板。
本发明的进一步技术方案是：所述卫星结构还包括运载整流罩，所述中心舱体、所述有效载荷设备及所述桁架单元沿所述运载整流罩环形分布。
本发明的进一步技术方案是：所述中心舱体包括中心舱框架，所述中心舱框架连接所述桁架单元。
本发明的进一步技术方案是：所述中心舱体舱壁的板材为蜂窝板、整体机加板、蒙皮骨架板及铸造成型板中的一种或几种。
本发明的进一步技术方案是：所述桁架为复合材料管、金属型材或金属铸造成型中的一种或几种形成。
本发明的进一步技术方案是：所述桁架上还留有安装固定式太阳翼连接接头。
本发明的技术效果是：本发明一种中心舱体桁架式卫星结构，包括中心舱体、卫星平台设备、有效载荷设备及桁架单元，所述卫星平台设备设置在所述中心舱体上，所述桁架单元设置在所述中心舱体外部，所述中心舱体通过所述桁架单元连接所述有效载荷设备，所述桁架单元包括桁架和连接所述桁架的桁架板，所述有效载荷设备安装在所述桁架板上，所述中心舱体连接所述桁架，所述桁架连接所述桁架板，所述中心舱体的舱壁由所述板材或壳体构成。本发明一种中心舱体桁架式卫星结构，其舱体结构内部用于安装卫星平台设备，舱体外部用于安装有效载荷设备。由于卫星结构内外都安装设备，所以卫星的结构效率和空间效率很高，结构效率可达到19%，空间效率可达400kg/m3。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明加装载卫星设备的结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1、图2所示，本发明的具体实施方式是：构建一种中心舱体桁架式卫星结构，包括中心舱体1、卫星平台设备2、有效载荷设备3及桁架单元5，所述卫星平台设备2设置在所述中心舱体1上，所述桁架单元5设置在所述中心舱体1外部，所述桁架单元5包括桁架51和连接所述桁架51的桁架板52，所述中心舱体1通过所述桁架51直接连接所述有效载荷设备3或者通过所述桁架51和桁架板52连接所述有效载荷设备3，所述中心舱体1的舱壁由所述板材或壳体构成。
如图1、图2所示，本发明的具体实施过程是：所述卫星平台设备2安装在所述中心舱体1上，所述中心舱体1的舱壁由所述板材或壳体构成，包括安装在中心舱体1的舱壁内部或中心舱体1的舱壁外部，所述桁架单元5设置在所述中心舱体1外部。所述桁架单元5包括桁架51和连接所述桁架51的桁架板52，所述中心舱体1通过所述桁架51直接连接所述有效载荷设备3，或者所述中心舱体1连接所述桁架51，再通过所述桁架51连接所述桁架板52，然后通过所述桁架板52连接所述有效载荷设备3。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述中心舱体1内部包括分隔舱体内部空间的竖隔板14和横隔板13。通过竖隔板14和横隔板13将舱体分隔成多个空间，部分卫星平台设备2安装在竖隔板14和横隔板13上，充分利用舱体内容空间。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述中心舱体包括中心舱框架11，所述中心舱框架11连接所述桁架单元5。所述中心舱体1的舱壁由至少六块板形成所述中心舱体1的六面舱壁。所述桁架单元5包括多套桁架51，所述中心舱体1六面舱壁中装载有效载荷设备3的每面舱壁至少使用一套桁架51连接所述有效载荷设备3。所述有效载荷设备3包括天线8、有视场要求的设备、磁强计，所述中心舱体两侧的板安装所述天线8、有视场要求的设备、磁强计。本发明具体实施例中，所述中心舱体1的舱壁由六块板形成所述中心舱体1的六面舱壁，包括＋Z板、－Z板、＋X板、－X板、＋Y板、－Y板，本发明中，中心舱体1的＋Z板和－Z板为主要的设备安装板，其在正面和反面都装有卫星平台设备2。其它，象＋X板、－X板、＋Y板、－Y板则根据构型布局的需要安装一些设备。
本发明具体实施例中，所述有效载荷设备3包括太阳能电池板，所述中心舱体顶部通过所述桁架单元5安装所述太阳能电池板，太阳能电池板直接通过桁架51安装。在中心舱体1的边角出预留有桁架51接头的空间，中心舱体1两侧分别通过8根桁架与＋Z板外的桁架板52和－Z板外的桁架板52相连， ＋Z板外的桁架板52为卫星对地面，＋Z板外的桁架板52上安装对地面天线，－Z板外的桁架板52为卫星对天面，－Z板外的桁架板52安装对天面天线。太阳能电池板包括固定式太阳翼太阳电池阵9，和桁架51上还留有安装固定式太阳翼连接接头53，可以满足太阳电池阵的固定要求。在卫星的顶部还安装有一块可以展开的太阳电池阵9，该太阳电池阵9根据运载包络空间的限制进行了切角处理，从而扩大了太阳电池阵面积。本发明具体实施例中，固定式太阳翼包括＋Z固定式太阳翼和－Z固定式太阳翼，由于固定式太阳翼安装在桁架51上，背面暴露在外部空间，有利于太阳电池板的散热，所以固定式太阳翼解决了卫星太阳电池板对日定向温度过高的问题。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述卫星结构还包括运载整流罩，所述中心舱体、所述有效载荷设备及所述桁架单元沿所述运载整流罩环形分布。由于卫星充分使用了运载整流罩两侧的环行空间，所以卫星实现了在较低代价条件下空间利用率最高。在运载火箭重量允许的条件下，一颗运载火箭可以实现4个该构型方式的微小卫星的搭载。可以充分利用运载的搭载余量。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述中心舱体舱壁的板材为蜂窝板、整体机加板、蒙皮骨架板及铸造成型板中的一种或几种。所述桁架为复合材料管、金属型材或金属铸造成型中的一种或几种形成。
本发明的技术效果是：本发明一种中心舱体桁架式卫星结构，包括中心舱体1、卫星平台设备2、有效载荷设备3及桁架单元5，所述卫星平台设备2设置在所述中心舱体1上，所述桁架单元5设置在所述中心舱体1外部，所述桁架单元5包括桁架51和连接所述桁架51的桁架板52，所述中心舱体1通过所述桁架51直接连接所述有效载荷设备3或者通过所述桁架51和桁架板52连接所述有效载荷设备3，所述中心舱体1的舱壁由所述板材或壳体构成。本发明一种中心舱体桁架式卫星结构，其舱体结构内部用于安装卫星平台设备，舱体外部用于安装有效载荷设备。由于卫星结构内外都安装设备，所以卫星的结构效率和空间效率很高，结构效率可达到19%，空间效率可达400kg/m3。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，包括中心舱体、卫星平台设备、有效载荷设备及桁架单元，所述卫星平台设备设置在所述中心舱体上，所述桁架单元设置在所述中心舱体外部，所述桁架单元包括桁架和连接所述桁架的桁架板，所述中心舱体通过所述桁架直接连接所述有效载荷设备或者通过所述桁架和桁架板连接所述有效载荷设备，所述中心舱体的舱壁由所述板材或壳体构成。
2.根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述中心舱体内部包括分隔舱体内部空间的竖隔板和横隔板。
3.根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述中心舱体的舱壁由至少六块板形成所述中心舱体的六面舱壁。
4.根据权利要求3所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述桁架单元包括多套桁架，所述中心舱体六面舱壁中装载有效载荷设备的每面舱壁至少使用一套桁架连接所述有效载荷设备。
5.根据权利要求3所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述有效载荷设备包括天线、有视场要求的设备、磁强计，所述中心舱体两侧的板安装所述天线、有视场要求的设备、磁强计。
6.根据权利要求3所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述有效载荷设备包括太阳能电池板，所述中心舱体顶部通过所述桁架单元安装所述太阳能电池板。
7.根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述卫星结构还包括运载整流罩，所述中心舱体、所述有效载荷设备及所述桁架单元沿所述运载整流罩环形分布。
8.根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述中心舱体包括中心舱框架，所述中心舱框架连接所述桁架单元。
9.根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述中心舱体舱壁的板材为蜂窝板、整体机加板、蒙皮骨架板及铸造成型板中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述桁架为复合材料管、金属型材或金属铸造成型中的一种或几种形成。
11. 根据权利要求1所述中心舱体桁架式卫星结构，其特征在于，所述桁架上还留有安装固定式太阳翼连接接头。
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