CN107792399A - 贮箱下探式卫星平台结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种贮箱下探式卫星平台结构，包括锥形承力筒、下探式贮箱安装结构及仪器设备安装结构，主承力结构采用锥形承力筒，传力直接且重量更轻；贮箱安装结构提供的贮箱安装方式使贮箱下探至火箭三维锥台区域以降低卫星质心；仪器安装结构外部构型采用非等边六边形，可以提供更大的设备安装空间，且对一边进行适应性设计以提供天线安装空间。与现有技术相比，本发明具有以下优势：一，贮箱下探安装，大大降低卫星质心；二，贮箱安装结构中的拉杆与埋框设计可提供大容量推进剂的承载与响应控制；三，非等边六边形轮廓可提供更宽阔的设备安装空间，并且传力路径直接、结构简单、重量轻，适用于深空探测器并可推广至中、大型卫星的构型设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种卫星平台结构，具体涉及一种贮箱下探式卫星平台结构。
背景技术
深空探测器由于飞行距离极远，需携带大量推进剂，导致推进剂重量在发射重量中占比极高，这使得质心高度控制及推进剂贮箱响应控制成为深空探测器结构设计面临的严峻考验。为了满足深空探测器低质心及低贮箱响应的要求，发明了一种贮箱下探式卫星平台结构。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种解决现有技术中卫星质心较高、发射段响应过大等问题的卫星结构。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种贮箱下探式为卫星结构，包括：锥形承力筒，所述锥形承力筒为锥台形薄壁筒；下探式贮箱安装结构，所述下探式贮箱安装结构为板加杆结构，安装于所述锥形承力筒内部；仪器设备安装结构，所述仪器设备安装结构外形轮廓为非等边六边形，安装于所述锥形承力筒外部。
优选地，所述锥形承力筒包括锥台形薄壁筒体、上下端框、贮箱板法兰、底板法兰及预埋梁；所述上下端框通过胶接与铆接方式与所述锥台形薄壁筒体连接；所述贮箱板法兰与所述底板法兰分别通过胶接与螺接方式连接于所述锥台形薄壁筒体内侧与外侧。
优选地，所述下探式贮箱安装结构包括贮箱板、贮箱上板与贮箱拉杆；所述贮箱板预埋承力框，并提供贮箱平铺安装的安装接口；所述贮箱上板整体为十字形，通过螺接方式安装于所述贮箱板上方；所述贮箱拉杆由上下接头和圆杆组成，上端螺接于所述贮箱上板和所述锥形承力筒，下端螺接于贮箱板。
优选地，所述仪器设备安装结构包括底板、顶板、侧板、隔板与隔框；所述底板、顶板、侧板构成非等边六边形轮廓，其中一长边方位需提供天线安装位置无侧板并对所述顶板及所述底板进行适应性设计；所述底板与所述顶板相互平行间隔设置；所述隔板与隔框连接于所述底板、所述顶板之间；所述侧板连接于所述底板、所述顶板之间，并置于所述隔板与隔框的外侧形成外框架。
优选地，所述下探式贮箱安装结构底面距所述锥形承力筒底面距离小于5mm，提供的贮箱安装方式使贮箱下探至火箭三维锥台区域。
与现有技术相比，本发明具有以下的积极进步效果：一，下探式贮箱安装结构使得推进剂质心高度与星箭分离面同高，大大降低卫星质心；二，贮箱安装结构中的拉杆与埋框设计可提供大容量推进剂的承载与响应控制；三，非等边六边形轮廓可提供更宽阔的设备安装空间，并且传力路径直接、结构简单、重量轻，适用于深空探测器并可推广至中大型卫星的构型设计。
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为本发明卫星结构示意图；
图2为本发明卫星结构锥形承力筒示意图；
图3为本发明卫星结构下探式贮箱安装结构示意图；
图4为本发明卫星结构仪器设备安装结构示意图。
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。
本发明贮箱下探式卫星平台结构包括：
锥形承力筒1，所述锥形承力筒为锥台形薄壁筒；
下探式贮箱安装结构2，所述下探式贮箱安装结构为板加杆结构，安装于所述锥形承力筒内部；
仪器设备安装结构3，所述仪器设备安装结构外形轮廓为非等边六边形，安装于所述锥形承力筒外部。
如图1所示。锥形承力筒1包括锥台形薄壁筒体101、上下端框102、贮箱板法兰103、底板法兰104，所述上下端框通过胶接、铆接方式与所述锥台形薄壁筒体连接；所述贮箱板法兰与所述底板法兰分别通过胶接与螺接方式连接于所述锥台形薄壁筒体内侧与外侧。
如图2所示；下探式贮箱安装结构2包括贮箱板201、贮箱上板202、贮箱拉杆203，所述贮箱板预埋承力框，并提供贮箱平铺安装的安装接口；所述贮箱上板整体为十字形，通过螺接方式安装于所述贮箱板上方；所述贮箱拉杆由上下两个接头和一个圆杆组成，上端螺接于所述贮箱上板和所述锥形承力筒，下端螺接于贮箱板
如图3所示；仪器设备安装结构3包括底板301、顶板302、侧板303、隔板304、隔框305，所述底板、顶板、侧板构成非等边六边形轮廓，其中一长边方位需提供天线安装位置无侧板并对所述顶板及所述底板进行适应性设计；所述底板与所述顶板相互平行间隔设置；所述隔板与隔框连接于所述底板、所述顶板之间；所述侧板连接于所述底板、所述顶板之间，并置于所述隔板与隔框的外侧形成外框架。
如图4所示。锥形承力筒1、下探式贮箱安装结构2和仪器设备安装结构3之间通过螺栓/螺钉进行连接。
锥形承力筒1是主承力结构，并提供横向、纵向和扭转刚度。锥台形薄壁筒体101采用碳纤维蒙皮-铝蜂窝夹层结构形式；上下端框102为准各项同性铺层的碳纤维/环氧复合材料，通过胶接与铆接与锥台形薄壁筒体101连接，下端框局部采用钛合金角盒进行局部加强；贮箱板法兰103与底板法兰104筒体为准各项同性铺层的碳纤维/环氧复合材料，通过胶接与螺接方式连接于锥台形薄壁筒体101内侧与外侧；贮箱板法兰103的安装位置靠近锥台形薄壁筒体101底部，为下探式贮箱安装结构2提供安装接口。
下探式贮箱安装结构2为四贮箱提供了平铺的安装方式，具有足够的刚度和强度。贮箱板201是贮箱的主承力板，采用内置承力框的碳纤维蒙皮-铝蜂窝夹层结构形式；贮箱上板202是贮箱的辅助承力板，整体外形呈十字交叉状，采用碳纤维蒙皮-铝蜂窝夹层结构形式；贮箱拉杆203由均为碳纤维复合材料的上下接头和圆杆组成，置于氧化剂贮箱位置，上端螺接于贮箱上板202和锥形承力筒1，下端螺接于贮箱板201。下探式贮箱安装结构2使得推进剂安装后质心高度与星箭分离面同高，大大降低卫星质心。
仪器设备安装结构3采用外部非等边六面柱体构型，用于安装各类仪器设备。底板301、顶板302、侧板303、隔板304均采用碳纤维蒙皮-铝蜂窝夹层结构形式；为提供天线足够的安装空间，底板301和顶板302进行适应性开口设计；隔框305由杆件与接头组成，均采用碳纤维复合材料。
与目前国内外卫星平台构型相比，本发明贮箱下探式卫星平台结构有以下几个特点：一，贮箱安装结构提供的下探安装方式，使得推进剂质心高度与星箭分离面同高，大大降低了卫星的质心；二，贮箱安装结构中的拉杆与埋框设计可提供大容量推进剂的承载与响应控制；三，非等边六边形轮廓可提供更宽阔的设备安装空间，并且传力路径直接、结构简单、重量轻，适用于深空探测器并可推广至中、大型卫星的构型设计。
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 (5)
1.一种贮箱下探式卫星平台结构，应用于深空探测器结构，其特征在于，包括：
锥形承力筒，所述锥形承力筒为锥台形薄壁筒；
下探式贮箱安装结构，所述下探式贮箱安装结构为板加杆结构，安装于所述锥形承力筒内部；
仪器设备安装结构，所述仪器设备安装结构外形轮廓为非等边六边形，安装于所述锥形承力筒外部。
2.根据权利要求1所述的贮箱下探式卫星平台结构，其特征在于，所述锥形承力筒包括锥台形薄壁筒体、上下端框、贮箱板法兰、底板法兰；所述上下端框通过胶接、铆接方式与所述锥台形薄壁筒体连接；所述贮箱板法兰与所述底板法兰分别通过胶接与螺接方式连接于所述锥台形薄壁筒体内侧与外侧。
3.根据权利要求1所述的贮箱下探式卫星平台结构，其特征在于，所述下探式贮箱安装结构包括贮箱板、贮箱上板与贮箱拉杆；所述贮箱板预埋承力框，并提供贮箱平铺安装的安装接口；所述贮箱上板整体为十字形，通过螺接方式安装于所述贮箱板上方；所述贮箱拉杆由上下两个接头和一个圆杆组成，上端螺接于所述贮箱上板和所述锥形承力筒，下端螺接于贮箱板。
4.根据权利要求1所述的贮箱下探式卫星平台结构，其特征在于，所述仪器设备安装结构包括：底板、顶板、侧板、隔板与隔框；所述底板、顶板、侧板构成非等边六边形轮廓，其中一长边方位需提供天线安装位置无侧板并对所述顶板及所述底板进行适应性设计；所述底板与所述顶板相互平行间隔设置；所述隔板与隔框连接于所述底板、所述顶板之间；所述侧板连接于所述底板、所述顶板之间，并置于所述隔板与隔框的外侧形成外框架。
5.根据权利要求1所述的贮箱下探式卫星平台结构，其特征在于，所述下探式贮箱安装结构底面距所述锥形承力筒底面距离小于5mm，提供的贮箱安装方式使贮箱下探至火箭三维锥台区域。
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