CN108820262A - 星箭分离弹簧布局方法 - Google Patents

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张国强
仲惟超
孙伟
孙建亮
陈锋
成飞
刘政
陈占胜
赖京
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements

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  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种星箭分离弹簧布局方法，包括如下步骤：首先测量卫星质心在星箭分离弹簧安装平面的投影坐标，然后以所述投影坐标为对称中心，将4个分离弹簧对称分布在质心投影坐标4周即可。本发明利用卫星质心参数确定星箭分离弹簧位置，不需要根据卫星质心参数进行配重，充分利用运载火箭的发射能力。

Description

星箭分离弹簧布局方法
技术领域
本发明涉及卫星结构技术领域，具体涉及一种星箭分离弹簧布局方法。
背景技术
一般卫星在星箭分离平面安装4个分离弹簧用于提供星箭分离推力，4个分离弹簧对称分布于星箭分离平面的中心。如果质心在星箭分离平面的投影不在于星箭分离平面的中心，4个分离弹簧的反作用力会产生干扰力矩，当干扰力矩达到一定程度，卫星无法产生足够的控制力矩以抵消干扰力矩，卫星姿态将失控，丧失功能。因此，通常在卫星完成总装、集成后测量卫星质心参数，并根据质心参数通过安装配重块的方式调整卫星质心，使得卫星质心在星箭分离平面的投影位于星箭分离平面的中心，以满足星箭分离后卫星姿态控制需求。受限于运载火箭提供给卫星的发射重量，安装配重块必须相应减少卫星携带的仪器设备或推进剂，造成了重量资源的浪费，降低了卫星的整体性能，同时，配重块也占用卫星的包络空间。通过调整星箭分离弹簧布局，消除干扰力矩的方式可以取消配重块的使用。
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
为了解决现有技术中卫星通过安装配重块调整卫星质心浪费卫星发射重量、包络等问题，本发明的目的在于提供一种星箭分离弹簧的布局方法，无需根据卫星质心参数进行配重，充分利用了运载火箭的发射能力。
本发明通过以下技术方案实现：
一种星箭分离弹簧的布局方法，包括如下步骤：
S1、测量卫星的质心在星箭分离弹簧安装平面的投影坐标；
S2、以所述投影坐标为对称中心，将4个分离弹簧对称分布在所述投影坐标的4周。
所述步骤S1通过三个质量测量传感器同步完成，具体包括如下步骤：
a)卫星以星箭分离弹簧安装面朝下的方向放置；
b)通过以星箭分离弹簧安装面中心为原点半径为R的圆周上相隔120度均匀分布放置于卫星下方的三个质量测量传感器得到卫星质量在三个质量测量传感器的分量M1、M2和M3；
c)根据所得的三个质量测量传感器的分量M1、M2和M3，通过下式计算卫星的质心在星箭分离弹簧安装平面的投影坐标XC、Yc：
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)取消了卫星配重设计，卫星可更充分应用运载火箭的重量、包络；(2)减少了配重块设计和安装操作；(3)操作简单、适应性强，可应用于通信、资源、气象、侦察等各类卫星。
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是三个质量测量传感器布局示意图。
图2是本发明所提供的星箭分离弹簧布局方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的优选实施例。以下实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，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
S1、如图1所示，布置三个质量测量传感器的圆周半径R为200mm，测到的卫星质量在三个质量测量传感器的分量M1、M2和M3分别为16.76kg、16.59kg、15.13kg，卫星的质心在星箭分离弹簧安装平面的投影坐标XC、Yc为：
卫星的质心位置用A表示，卫星的质心在星箭分离平面的投影位置B具体坐标值为(+5.2mm,+3.7mm)。
S2、如图2所示，以卫星的质心在星箭分离平面的投影位置B为对称中心，将4个分离弹簧对称分布在质心投影位置4周，4个弹簧位置分别用C1、C2、C3和C4表示，C1、C2、C3和C4具体坐标分别为(+105.2mm,+3.7mm)、(+5.2mm,+103.7mm)、(-94.8mm,+3.7mm)、(+5.2mm,-96.3mm)。该分离弹簧布局中C1、C3连线与X方向平行，C2、C4连线与Y方向平行，C1、C3间距与C2、C4间距均为200mm，也可根据卫星星箭分离弹簧分离面布局情况确定4个分离弹簧位置，满足以卫星的质心在星箭分离平面的投影位置B为对称中心的条件即可。
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 (2)

1.一种星箭分离弹簧的布局方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、测量卫星的质心在星箭分离弹簧安装平面的投影坐标；
S2、以所述投影坐标为对称中心，将4个分离弹簧对称分布在所述投影坐标的4周。
2.如权利要求1所述的一种星箭分离弹簧的布局方法，其特征在于，所述步骤S1通过三个质量测量传感器同步完成，具体包括如下步骤：
a)卫星以星箭分离弹簧安装面朝下的方向放置；
b)通过以星箭分离弹簧安装面中心为原点半径为R的圆周上相隔120度均匀分布放置于卫星下方的三个质量测量传感器得到卫星质量在三个质量测量传感器的分量M1、M2和M3；
c)根据所得的三个质量测量传感器的分量M1、M2和M3，通过下式计算卫星的质心在星箭分离弹簧安装平面的投影坐标XC、Yc：
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