CN105527685A - 一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构 - Google Patents

一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构 Download PDF

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李林
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Abstract

本发明涉及一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，包括：光学相机、星上单机、碳纤维共结构、光阑、主反射镜；光阑可为光学相机的主反射镜消去杂散光，星上单机安装在碳纤维共结构上。本发明为光学小卫星的主承力构件与光学相机提供一种共结构，能够同时具有相机遮光罩与卫星主承力构件的功能，提高卫星上结构件的功能利用率，从而提高空间利用率以降低包络尺寸并且减少结构件以降低整星重量。

Description

一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构
技术领域
本发明属于空间光学遥感技术领域，特别是涉及一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构。
背景技术
微小卫星多采用一箭多星或者搭载的形式进行发射，这种情况下运载火箭所能提供的搭载重量和空间尺寸极其有限，因此需对微小卫星包络尺寸和重量进行严格控制，这对微小卫星的结构设计提出了苛刻的要求。对于光学遥感卫星整星光学相机一般占有较大的空间，传统光学载荷加主承力结构的整星结构形式空间利用率通常较低，不适合用于微小卫星的结构设计。因此设计一种卫星结构形式能够最大限度的提高空间利用率和载荷比是光学微小卫星研制当中的关键技术。
与本发明最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的谢晓光等于2014年在天津津航技术物理研究所出版的“红外与激光工程”期刊上提出的对地观测敏捷小卫星星载一体化结构。这种结构中，卫星主体承力结构采用超硬铝合金板拼接方式，拼接到一起的10块结构板既能起到被动热控、导热等作用，也是卫星结构的一部分，起到主体承力的作用；这种封闭的主承力结构刚度较高、稳定性较好，一体两用，减少了构件及热控资源的需求，提高了卫星的功能密度集，减轻结构质量，满足了该小卫星主结构设计要求。这种结构的缺点是：需要10块结构板拼接而成，对加工精度要求较高；另一方面，该结构只是一种传统意义上的卫星承力结构，不是一种共结构，不能与光学相机遮光罩共用，不能很好的满足轻型微小光学卫星体积小、质量轻、功能密度高、刚度好、空间利用率高等特点。
发明内容
本发明为了克服已有技术存在的缺陷，提供一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构。本发明根据光学微小卫星的结构特点，通过对卫星主承力构件与光学相机进行共结构设计，提高卫星结构的空间利用率，减轻卫星结构质量，提高载荷比从而减小卫星整星的包络尺寸和重量。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，包括：光学相机、星上单机、碳纤维共结构、光阑、主反射镜；
光阑可为光学相机的主反射镜消去杂散光，星上单机安装在碳纤维共结构上。
在上述技术方案中，碳纤维共结构为整星的主承力结构，是整星主传力路径的一部分，为星上单机提供安装位置。
在上述技术方案中，碳纤维共结构可作为光学相机遮光罩。
在上述技术方案中，碳纤维共结构采用碳纤维缠绕一体成型，碳纤维铺层可根据需要与共结构进行一体化设计。
本发明具有以下的有益效果：
本发明为光学小卫星的主承力构件与光学相机提供一种共结构，能够同时具有相机遮光罩与卫星主承力构件的功能，提高卫星上结构件的功能利用率，从而提高空间利用率以降低包络尺寸并且减少结构件以降低整星重量。
本发明的用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构采用碳纤维材料，具有很好的力学性能同时能够大幅度降低整星的重量，在小卫星结构设计当中具有明显的优势。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明作为整星主承力构件的功能示意图；
图2是本发明作为相机遮光罩的功能示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做以详细说明。
本发明的技术方案如图1，图2所示。一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，包括：光学相机1、星上单机2、碳纤维共结构3、光阑4、主反射镜5。碳纤维共结构3同时起着相机遮光罩和主承力结构两种结构的作用，光阑4为光学相机1的主反射镜5消去杂散光，星上单机2安装在碳纤维共结构3上。
工作原理说明：一方面，对于光学相机而言，碳纤维共结构3是相机的遮光罩，光阑4的主要作用是为光学相机1的主反射镜5消去杂散光。另一方面，对于整星结构来说，碳纤维共结构3为整星的主承力结构，是整星主传力路径的一部分，为星上单机2提供安装位置，此时光阑4的主要作用是作为主承力结构的加强筋，能够明显提高结构的刚度。
本发明根据图1、图2的结构实施，碳纤维共结构3采用碳纤维缠绕一体成型。装配时，首先把托板螺母安装在碳纤维共结构3的内侧，完成后套在光学相机1的外面，星上单机2用螺钉固定通过共结上的光孔拧入托板螺母上，从而安装在共结构的外表面。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，其特征在于，包括：光学相机(1)、星上单机(2)、碳纤维共结构(3)、光阑(4)、主反射镜(5)；
光阑(4)可为光学相机(1)的主反射镜(5)消去杂散光，星上单机(2)安装在碳纤维共结构(3)上。
2.根据权利要求1所述的用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，其特征在于，碳纤维共结构(3)为整星的主承力结构，是整星主传力路径的一部分，为星上单机(2)提供安装位置。
3.根据权利要求1所述的用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，其特征在于，碳纤维共结构(3)可作为光学相机(1)遮光罩。
4.根据权利要求1所述的用于光学微小卫星主承力构件与光学相机的共结构，其特征在于，碳纤维共结构(3)采用碳纤维缠绕一体成型，碳纤维铺层可根据需要与共结构进行一体化设计。
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