CN105539878B - 面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构 - Google Patents

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    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles

Abstract

本发明提供的一种面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，包括：服务舱；二级隔振机构，所述二级隔振机构设置在所述服务舱顶部，在所述二级隔振机构上设有载荷模拟件；推进舱，所述推进舱设置在所述服务舱底部。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、采用重量轻、承载能力强、工艺性好的大型桁架结构，使卫星具有调节能力和空间伸展组装性强的特点，保证多种推进系统和服务平台系统单机、设备的安装。2、采用一、二级隔振机构，实现高精度载荷对于特定频率的隔振要求，有效降低载荷的微振动响应，提高在轨段有效载荷的工作性能。3、发射段采用固支分离解锁装置起到支撑结构和解锁分离的作用。

Description

面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构
技术领域
本发明属于航天控制领域，适用于隔振平台结构，特别是一种面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构。
背景技术
随着我国国防事业对航天领域需求的不断扩大，航天器载荷的功能和性能不断提高，卫星结构平台研制朝着大型化、高承载、微变形、低响应的方向发展。新一代军事卫星的有效载荷多样化，不同的有效载荷很难做到平台通用，这会显著降低卫星研制效率，增加研制周期和成本，难以满足当前和未来军事需求对卫星快速研制、快速发射的要求，同时，高分辨率卫星平台的微振动性能正逐渐成为影响其高精度有效载荷使用的关键指标。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种提升平台结构的开放性、通用性和综合适应性的同时提高观测或侦察类卫星的成像精度的面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，包括：服务舱；二级隔振机构，所述二级隔振机构设置在所述服务舱顶部，在所述二级隔振机构上设有载荷模拟件；推进舱，所述推进舱设置在所述服务舱底部。
优选地，在所述服务舱的顶端及底端分别社有上开口及下开口；所述二级隔振机构穿过上开口从所述服务舱内延伸至所述服务舱外；所述推进舱穿过下开口从所述服务舱外延伸至所述服务舱内。
优选地，所述服务舱包括：壳体，所述壳体由盖板、底板及侧板组成；所述上开口设置在所述壳体的所述盖板上，所述下开口设置在所述壳体的所述底板上；顶板，所述顶板设置在所述壳体内，所述顶板将所述壳体分为上层空间和下层空间；力矩陀螺安装板，所述力矩陀螺安装板通过桁架结构设置在所述下层空间内。
优选地，在所述下层空间内设有一级隔振机构，所述力矩陀螺安装板通过所述一级隔振机构与所述顶板连接。
优选地，在所述下层空间内设有啊隔板，所述隔板的一端与所述顶板连接，所述隔板的另一端与所述底板连接。
优选地，所述推进舱包括：锥筒；贮箱安装板，所述贮箱安装板设置在所述锥筒的顶端；上框架，所述上框架设置在所述贮箱安装板上，所述推进舱通过所述上框架穿过所述下开口从所述服务舱外延伸至所述服务舱内。
优选地，在所述贮箱安装板的下方设有十字形加强梁。
优选地，在所述推进舱内设有下隔板，所述下隔板连接在所述贮箱安装板与所述锥筒内墙之间。
优选地，所述贮箱安装板的直径与所述锥筒底面的直径相同。
优选地，所述二级隔振机构包括相互间隔设置的隔振器及固支装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、采用重量轻、承载能力强、工艺性好的大型桁架结构，使卫星具有调节能力和空间伸展组装性强的特点，保证多种推进系统和服务平台系统单机、设备的安装。
2、采用一、二级隔振机构，实现高精度载荷对于特定频率的隔振要求，有效降低载荷的微振动响应，提高在轨段有效载荷的工作性能。
3、发射段采用固支分离解锁装置起到支撑结构和解锁分离的作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构结构示意图；
图2为本发明面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构服务舱结构剖视图；
图3为本发明面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构推进舱结构剖视图；
图4为本发明面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构桁架结构及一级隔振机构结构示意图；
图5为本发明面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构二级隔振机构结构示意图。
图中：
1-服务舱 2-推进舱 3-桁架结构
4-顶板 5-底板 6-侧板
7-隔板 8-力矩陀螺安装板 9-十字形加强梁
10-下隔板 11-上框架 12-锥筒
13-贮箱安装板 14-一级隔振机构 15-二级隔振机构
16-隔振器 17-固支装置 18-载荷模拟件
19-盖板 20-上开口 21-下开口
22-主承力桁架 23-辅助承力桁架
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1～图5所示，本发明提供的一种面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，包括：服务舱1、推进舱2、一级隔振机构14、隔振二级机构15、载荷模拟件18。
服务舱1由桁架结构3、顶板4、底板5、隔板7、侧板6和力矩陀螺安装板8一级隔振机构14组成。桁架结构3由主承力桁架22和辅助承力桁架23组成，杆件采用M55J碳纤维复合材料，接头采用T700碳纤维复合材料，与隔板7连接的主承力桁架22为方梁，并其余桁架为圆梁；顶板4、底板5和力矩陀螺安装板8均采用蜂窝夹层结构并预埋承力框；顶板4由主承力桁架22和辅助承力桁架23共同支撑；力矩陀螺安装板8由辅助承力桁架23支撑；桁架结构3另一端接头安装于底板5内埋框位置处；隔板7和侧板6采用蜂窝夹层结构；隔板7安装于顶板4下表面，并与主承力桁架22通过桁条连接；2个侧板6竖直对称安装于顶板4与底板5之间；一级隔振机构14安装在力矩陀螺安装板8上，3个圆周均布的隔振器16安装在辅助承力桁架23的3个支撑点的下端；二级隔振机构15安装在顶板4的6个载荷安装点下端，取其中3个圆周均布位置进行隔振器16的连接，剩下3个位置连接固支装置17。二级隔振机构15穿过盖板19上的上开口20延伸至服务舱1外，载荷模拟件18安装在二级隔振机构15上。
推进舱2由锥筒12、贮箱安装板13、十字形加强梁9、下隔板10和上框架11组成。 锥筒12采用蜂窝夹层结构，由锥筒筒体、下端框、上端框和预埋梁组成；贮箱安装板13采用蜂窝夹层结构并预埋框架，且与锥筒12上端框直径相等，并通过螺接安装在锥筒12上端面上；贮箱安装板13均布4个贮箱安装孔；十字形加强梁9采用M55J-6K碳纤维复合材料，安装于贮箱安装板13下表面处；下隔板10为蜂窝夹层结构，并在下隔板10边缘预埋承力梁；下隔板10螺接于十字形加强梁9下表面处；上框架11采用M55J碳纤维复合材料，通过螺接安装在贮箱安装板13上。
本发明的优点是：(1)服务舱1的桁架结构3与平台内所有板或筒内的预埋梁一起形成了完整的承力桁架系统。在梁与梁之间的接头处或贴合面上采用螺接、胶结、铆接等方式固定，以保证发挥最大的承力效果。(2)平台采用模块化设计，推进舱2和服务舱1完全独立，当载荷发生改变时，不需要改变推进舱2结构，只需要对服务舱1的桁架结构3作适应性修改，即可满足多种有效载荷的需求。不仅可以显著提高卫星研制效率，而且可以减少研制周期和成本。(3)设计一级、二级隔振机构，主要由隔振器16与固支解锁装置构成，一级隔振机构14用于满足对隔振机构对力矩陀螺安装板8进行整体隔振的需求，二级隔振机构15是在一级隔振机构14对力矩陀螺安装板8进行整体隔振的基础上进一步降低微振动对载荷成像的影响。(4)推进舱2和服务舱1采用可分离式设计，分离后在轨质量小，在相同燃料携带量时机动能力更强，寿命更长；大容积的贮箱分离后小贮箱液体晃动可以降低卫星在轨控制难度，有利于遥感载荷成像；分离后释放出的一个新的工作面，有利于一些超大型部件的布局。(5)推进舱2锥筒12下端开口呈喇叭形，推进舱2的贮箱可下探到运载支架内，这样可以充分利用运载空间，方便实现平台承载能力覆盖7～10T，同时具备扩展至14T的能力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，其特征在于，包括：
服务舱；
二级隔振机构，所述二级隔振机构设置在所述服务舱顶部，在所述二级隔振机构上设有载荷模拟件；
推进舱，所述推进舱设置在所述服务舱底部；
所述服务舱包括：
壳体，所述壳体由盖板、底板及侧板组成；在所述服务舱的顶端及底端分别设有上开口及下开口；所述二级隔振机构穿过上开口从所述服务舱内延伸至所述服务舱外；所述推进舱穿过下开口从所述服务舱外延伸至所述服务舱内；所述上开口设置在所述壳体的所述盖板上，所述下开口设置在所述壳体的所述底板上；
顶板，所述顶板设置在所述壳体内，所述顶板将所述壳体分为上层空间和下层空间；
力矩陀螺安装板，所述力矩陀螺安装板通过桁架结构设置在所述下层空间内；
在所述下层空间内设有一级隔振机构，所述力矩陀螺安装板通过所述一级隔振机构与所述顶板连接；
所述二级隔振机构包括相互间隔设置的隔振器及固支装置。
2.根据权利要求1所述的面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，其特征在于，在所述下层空间内设有隔板，所述隔板的一端与所述顶板连接，所述隔板的另一端与所述底板连接。
3.根据权利要求1所述的面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，其特征在于，所述推进舱包括：
锥筒；
贮箱安装板，所述贮箱安装板设置在所述锥筒的顶端；
上框架，所述上框架设置在所述贮箱安装板上，所述推进舱通过所述上框架穿过所述下开口从所述服务舱外延伸至所述服务舱内。
4.根据权利要求3所述的面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，其特征在于，在所述贮箱安装板的下方设有十字形加强梁。
5.根据权利要求3所述的面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，其特征在于，在所述推进舱内设有下隔板，所述下隔板连接在所述贮箱安装板与所述锥筒内墙之间。
6.根据权利要求3所述的面向多种有效载荷的大型桁架式隔振平台结构，其特征在于，所述贮箱安装板的直径与所述锥筒底面的直径相同。
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