CN105122972B - 用于卫星的低剩磁结构板 - Google Patents
用于卫星的低剩磁结构板Info
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Abstract
本发明涉及卫星结构材料，公开了一种用于卫星的低剩磁结构板。根据本发明，在卫星结构组件的层板、承力筒、桁架、隔框内部均设置有螺纹埋件[7]，上述各结构组件通过紧固件[6]和螺纹埋件[7]连接成整体，紧固件[6]和螺纹埋件[7]之间的连接处具有强度胶[8]。所述的螺纹埋件7采用铝基碳化硅复合材料。所述的紧固件[6]采用β态钛合金材料。本发明可使卫星结构的剩磁矩小于10mA·m2。取得了卫星结构设计继承性高，可靠性好，研制成本低等有益效果。<pb pnum="1" />
Description
技术领域
本发明涉及卫星结构材料，具体涉及卫星结构壳体、单机承力结构采用的一种轻质、高强度、低剩磁结构板。
背景技术
常规卫星设计，尤其是中、低轨道的卫星设计，为保证卫星姿态控制稳定，卫星各分系统需要进行磁控制。通常结构系统的磁矩设计阀值150～300mA·m2，而对于以探测深空磁场为主的探测器，整星总磁矩不仅影响控制系统的控制精度，更影响探测器有效载荷的探测精度及探测器科学目标实现的可行性。
影响整星结构剩磁矩的因素主要是结构材料的选取。当前的卫星结构设计，在保证卫星结构强度与刚度的同时，能够在卫星本体上实现低剩磁矩设计，但在结构的连接上，还无法实现低剩磁矩设计。结构的连接主要包括结构件提供的螺纹，两个结构件的连接螺纹以及连接螺栓的防松部件。
常规卫星结构系统采用钢丝螺套作为螺纹连接件，采用不锈钢紧固件作为连接螺栓，采用不锈钢弹簧垫圈作为螺栓防松部件。上述这种连接方案给卫星引入了大量的磁性材料，增加了卫星结构的剩磁矩，给卫星姿态控制带来了难度，降低了探测空间磁场卫星完成科学目标的概率。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内类似的资料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有设计存在的不足，提出一种用于卫星的低剩磁结构板，利用本发明，可在现有卫星结构轻质设计基础上，解决由于结构连接设计中引入过大的磁矩问题。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于卫星的低剩磁结构板，包括：卫星结构组件承力筒，其两端和中部用层板和侧板分隔成两个空腔，一个空腔用X形的隔框支撑，另一个空腔用桁架支撑。根据本发明，该装置还包括：上述层板、承力筒、桁架和隔框内部均设置有螺纹埋件，上述各结构组件通过紧固件和螺纹埋件连接成整体，紧固件和螺纹埋件之间的连接处具有强度胶。上述螺纹埋件采用铝基碳化硅复合材料，经过磷酸热处理后与层板、承力筒胶接复合；与桁架及隔框采用J133胶，室温胶接。上述紧固件采用β态钛合金材料，并经过蓝色阳极化处理或黄色阳极化处理。上述强度胶采用GY-340，也可采用厌氧型中强度胶。
本发明一种用于卫星的低剩磁结构板，由于采用上述的技术方案，因此解决了由于结构连接设计中引入过大的磁矩问题。取得了如下的有益效果：(1)能够实现卫星结构的低剩磁设计，卫星结构的剩磁矩小于10mA·m2；(2)可靠性高，连接部位满足卫星结构的强度与刚度要求，同时满足卫星轻量化要求；(3)设计方法简单，仅需在常规卫星结构的基础上，略加改动，即可实现；(4)材料来源充分，易于实现；(5)制造成本较低。
附图说明
图1是卫星结构板的结构示意图；
图2是图1的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的优选实施例。
图1是卫星结构板的结构示意图；如图1所示，该装置为卫星常规设计的壳体，包括如下的结构组件：承力筒3，其两端和中部用层板1和侧板2分隔成两个空腔，一个空腔用X形的隔框5支撑，另一个空腔用桁架4支撑。
图2是图1的I向视图，为图1中的局部放大图，根据本发明，上述结构板的层板1，承力筒3，桁架4，隔框5内部均设置有螺纹埋件7，各结构组件通过紧固件6和螺纹埋件7之间的连接处具有强度胶8，用来防止结构连接松动。
上述层板1，侧板2，桁架4，承力筒3，隔框5的本体采用轻质高强铝合金，轻质镁合金，碳纤维复合材料等卫星常规设计材料制成。
根据本发明，上述螺纹埋件7可采用铝基碳化硅复合材料加工制成，也可采用其它轻质高强耐磨低磁的金属基复合材料加工制成。上述螺纹埋件7经过磷酸热处理后与层板1，承力筒4胶接复合；与桁架4及隔框5采用J133胶，室温胶接后需静置24小时。桁架4的接头也可采用铝基碳化硅复合材料加工制成。铝基碳化硅复合材料的拉伸材料不小于520MPa，螺纹埋件7的具体加工尺寸设计可根据使用要求及材料的强度特性进行设计。经过磷酸热处理后的螺纹埋件7与J133胶的剪切性能大于25MPa
上述紧固件6可采用β态钛合金材料加工制成。并经过蓝色阳极化处理或黄色阳极化处理；经过蓝色阳极化处理的β态钛合金的拉伸强度不小于800MPa，经过黄色阳极化处理的β态钛合金的拉伸强度不小于1100Mpa。
上述强度胶8可采用GY-340制成，也可采用厌氧型中强度胶制成。装配时用丙酮将螺纹埋件7的螺纹孔及紧固件6的螺栓擦拭干净，将GY-340涂在紧固件6螺纹处，然后将紧固件6拧入螺孔，静置24小时。
本发明由于采取上述技术方案，因此解决了由于结构连接设计中引入过大的磁矩问题。本发明实现了卫星结构的低剩磁设计，根据测试，利用本发明，卫星结构的剩磁矩小于10mA·m2。
Claims (1)
1.一种用于卫星的低剩磁结构板，包括结构组件：承力筒[3]，其两端和中部用层板[1]和侧板[2]分隔成两个空腔，一个空腔用X形的隔框[5]支撑，另一个空腔用桁架[4]支撑，其特征在于：所述的层板[1]、承力筒[3]、桁架[4]、隔框[5]内部均设置有螺纹埋件[7]，上述各结构组件通过紧固件[6]和螺纹埋件[7]连接成整体，紧固件[6]和螺纹埋件[7]之间的连接处具有强度胶[8]，所述的螺纹埋件[7]采用铝基碳化硅复合材料，所述的螺纹埋件[7]经过磷酸热处理后与层板[1]、承力筒[3]胶接复合，与桁架[4]及隔框[5]采用J133胶，室温胶接；所述的紧固件[6]采用β态钛合金材料，并经过蓝色阳极化处理或黄色阳极化处理；所述的强度胶[8]采用GY-340。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105122972B true CN105122972B (zh) | 2013-01-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107323700A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-11-07 | 上海卫星工程研究所 | 用于卫星承力筒的数传中继天线安装板装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107323700A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-11-07 | 上海卫星工程研究所 | 用于卫星承力筒的数传中继天线安装板装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR03 | Grant of secret patent right | ||
| DC01 | Secret patent status has been lifted | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130102 |