CN103072704A

CN103072704A - 一种用于安装200l推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒

Info

Publication number: CN103072704A
Application number: CN2011103318366A
Authority: CN
Inventors: 吕凯; 张春雨; 杜胜; 张宗华
Original assignee: Shanghai Institute of Satellite Engineering
Current assignee: Shanghai Institute of Satellite Engineering
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明提供一种用于安装200L推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒，该承力筒应用于卫星主承力结构，可支撑200L推进剂贮箱。所述承力筒包括：截锥形组件、圆柱形组件以及三个圆弧形法兰。三个圆弧形法兰与圆柱形组件内部连接，该三个圆弧形法兰用以提供200L推进剂贮箱上法兰安装面。截锥形组件和圆柱形组件通过仪器安装板承力框连接在一起，用以承载卫星的主要载荷。此外可在承力筒外部均匀设置加强筋，起到加强的作用，采用更换蒙皮、桁条厚度的方式满足不同卫星对承力筒承载的不同质量需求。该发明不仅具有质量轻、结构简单，制造成本低的优点，而且具有较高的通用性。

Description

一种用于安装200L推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒

技术领域

本发明涉及一种卫星主承力结构，具体涉及一种用于安装200L推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒结构。

背景技术

200L推进剂贮箱是一种两端半球形，中段圆柱形的薄壁壳体贮箱，两端半球形组件与中段圆柱形组件连接处各布置一个法兰，用以在卫星上安装。

主要存在以下几种推进剂贮箱的安装方式：

一种是包带连接，采用包带将推进剂贮箱捆绑安装在卫星承力结构上，适用于较小推进剂贮箱的安装；

一种是桁架连接，采用桁架式结构，为推进剂贮箱提供接口，适用于多个推进剂贮箱的安装；

一种是承力筒连接，利用卫星主承力筒内部空间，为推进剂贮箱提供接口，优点在于卫星不需为推进剂贮箱提供多余空间，且推进剂贮箱动响应特性较好。

目前在航天领域，尚无用于安装200L推进剂贮箱的承力筒。

承力筒是一种卫星的主承力结构，位于卫星纵向中心处，下端与运载火箭通过包带、夹块等连接，提供星箭分离的支撑；上端及中端与卫星的仪器安装板连接。此外，在该结构上可安装推进剂贮箱。因此，承力筒是影响卫星连接刚度、整星动响应特性和星箭分离等性能的关键结构。

发明内容

针对上述需求，本发明的目的是提供一种承力筒，以解决安装200L推进剂贮箱的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于安装200L推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒，应用于卫星主承力结构，并支撑200L推进剂贮箱，所述承力筒包括：截锥形组件、圆柱形组件以及三个圆弧形法兰。

截锥形组件下部铆接有一下端框，该下端框用以连接卫星星箭分离部分；该截锥形组件上部部铆接有一上端框，该上端框用以提供仪器安装板连接接口和200L推进剂贮箱下法兰安装面；该上端框和该下端框通过一蒙皮经铆接组合成一个整体。

圆柱形组件上、下部各铆接有一端框，该端框用以提供仪器安装板连接接口；该上端框和该下端框通过一蒙皮经铆接组合成一个整体。

三个圆弧形法兰与圆柱形组件内部连接，该三个圆弧形法兰用以提供200L推进剂贮箱上法兰安装面。

截锥形组件和圆柱形组件通过仪器安装板承力框连接在一起，用以承载卫星的主要载荷。

依照本发明较佳实施例所述的承力筒，所述端框均采用2A14T6铝合金制造。

依照本发明较佳实施例所述的承力筒，所述蒙皮采用2A120铝合金，采用本色阳极化，成型后焠火时效处理。

依照本发明较佳实施例所述的承力筒，所述截锥形组件外壁设置了8根用以加强的支撑的桁条；且在所述截锥形组件外壁均匀排布；所述圆柱形组件内壁设置了8根用以加强的支撑的桁条；且在所述圆柱形组件外壁均匀排布；所述桁条采用2A120铝合金，采用本色阳极化，成型后焠火时效处理。

依照本发明较佳实施例所述的承力筒，所述三个圆弧形法兰采用2A14T6铝合金制造。

由于采用了以上的技术方案，使得本发明具有以下的优点和积极效果：

首先，本发明所提供的承力筒，采用铆接型蒙皮加筋壳式结构，由于对端框、蒙皮、桁条等进行特定选材，对蒙皮厚度、桁条的尺寸与形状等参数进行了优化设计，因此，具有质量轻、结构简单、制造成本低的优点。

其次，本发明所提供的承力筒采用截锥形组件上端框作为200L推进剂贮箱的主承力面，三个圆弧形法兰起横向位移限制作用，符合推进剂贮箱“下刚上柔”的安装需求。

再次，对蒙皮、桁条的厚度稍加调整，就可满足不同质量卫星的需求，具有较高的通用性，应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明铝合金铆接承力筒的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

本发明的核心思想在于，采用轻型材料制造一种用于安装200L推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒，在承力筒外部均匀设置加强筋，起到加强的作用，采用更换蒙皮、桁条厚度的方式满足不同卫星对承力筒承载的不同质量需求。

以下结合附图对本发明的较佳实施例做进一步详细叙述，以便于理解。

实施例一

本发明的承力筒上部为空心结构，包括圆柱形端框1、桁条2以及蒙皮3。两个端框1经与桁条2、蒙皮3铆接后，围成一个圆柱形组件，蒙皮为铝合金，整体呈圆柱形。

本发明的承力筒下部为空心结构，包括截锥形下端框4、上端框5、桁条2以及蒙皮3。下端框4、上端框5经与桁条2、蒙皮3铆接后，围成一个截锥形组件，蒙皮为铝合金，整体呈截锥形。

请参考图1，本发明的承力筒上部与下部通过中间仪器安装板承力框连接在一起。

截锥形下端框4作为200L推进剂贮箱的主承力面，三个圆弧形法兰6，起横向位移限制作用，用于安装200L推进剂贮箱。

在本实施例中，承力筒整体高度1110mm，圆柱形端框1外径Φ660mm，截锥形下端框4外径Φ950mm，截锥形上端框5外径Φ660mm，内径Φ613mm，三个圆弧形法兰6内径Φ613mm，铝制蒙皮3的厚度为1.0mm，桁条2厚度2mm。截锥形上端框5和三个圆弧形法兰6提供200L推进剂贮箱的安装接口。

圆柱形端框1、截锥形下端框4、截锥形上端框5和三个圆弧形法兰6采用2A14T6的铝合金。

桁条2/蒙皮3采用2A12O铝合金，采用本色阳极化，成型后焠火时效处理，以增强其强度。

经过卫星模态、振动、噪声、分离冲击等试验证明，本发明用于安装200L推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒达到了结构简单、工艺成熟、质量可靠、成本较低的目的，能实现1.5吨左右的承载。且该承力筒，质量约为19kg，较好地满足了系统的要求，对于卫星与运载火箭的性能匹配具有重大的意义。

此外，只要对蒙皮、桁条的厚度进行适当调整，就能满足不同质量卫星的承载需要，从而提高了对载荷的适应性。

本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种用于安装推进剂贮箱的铝合金铆接承力筒，该承力筒应用于卫星主承力结构，并支撑推进剂贮箱，其特征在于：所述承力筒用于支撑200L推进剂贮箱，包括：截锥形组件、圆柱形组件以及三个圆弧形法兰；

截锥形组件下部铆接有一下端框，该下端框用以连接卫星星箭分离部分；截锥形组件上部部铆接有一上端框，该上端框用以提供仪器安装板连接接口和200L推进剂贮箱下法兰安装面；该上端框和该下端框通过一蒙皮经铆接组合成一个整体；

圆柱形组件上、下部各铆接有一端框，该端框用以提供仪器安装板连接接口；该上、下端框通过一蒙皮经铆接组合成一个整体；

三个圆弧形法兰，与圆柱形组件内部连接，该三个圆弧形法兰用以提供200L推进剂贮箱上法兰安装面；

2.如权利要求1所述的承力筒，其特征在于：所述端框采用2A14T6铝合金制造。

3.如权利要求1所述的承力筒，其特征在于：所述蒙皮采用2A12O铝合金，采用本色阳极化，成型后焠火时效处理。

4.如权利要求1所述的承力筒，其特征在于：

所述截锥形组件外壁设置了8根用以加强支撑的桁条；且在所述截锥形组件外壁均匀排布；

所述圆柱形组件内壁设置了8根用以加强支撑的桁条；且在所述圆柱形组件外壁均匀排布；

所述桁条采用2A12O铝合金，采用本色阳极化，成型后焠火时效处理。

5.如权利要求1所述的承力筒，其特征在于：

所述三个圆弧形法兰采用2A14T6铝合金制造。

6.如权利要求1所述的承力筒，其特征在于：所述承力筒整体高度1110mm，圆柱形端框(1)外径Φ660mm，截锥形下端框(4)外径Φ950mm，截锥形上端框(5)外径Φ660mm，内径Φ613mm，三个圆弧形法兰(6)内径Φ613mm，铝制蒙皮(3)的厚度为1.0mm，桁条(2)厚度2mm，截锥形上端框(5)和三个圆弧形法兰(6)提供200L推进剂贮箱的安装接口。