CN110143292A - 并联平铺贮箱减振阻尼拉杆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种航天器贮箱拉杆结构技术领域的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆。本发明涉及的减振阻尼拉杆包括八根减振阻尼拉杆，所述减振阻尼拉杆的两端分别与贮箱上板、承力筒交接处和贮箱安装板相连，所述减振阻尼拉杆均由上接头、大阻尼拉杆和下接头组成。本发明涉及到火星环绕器下探式贮箱响应控制的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆结构的改进，应用于贮箱承载与响应控制。本发明提供的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆采用碳纤维材料，承载能力强且重量轻；大阻尼拉杆采用纳米大分子改性碳纤维材料，能有效降低贮箱的动力学响应；本发明的并联平铺阻尼拉杆传力路径直接，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及航天器贮箱拉杆结构技术领域，具体涉及一种并联平铺贮箱减振阻尼拉杆。
背景技术
我国的火星探测任务的相关载荷已基本确定，其中火星环绕器有13个载荷，涉及空间环境探测、火星表面探测、火星表层结构探测等领域；火星环绕器距离地球最大约4亿公里，工作环境较为恶劣，一方面器地距离远导致遥测遥控信息交互不及时，地面无法及时对器上故障作出反应；另一方面器上配置的设备随着环绕器的运行其寿命逐渐损耗，导致故障概率逐渐增大；因此，苛刻的运行环境导致对火星环绕器的内部设计提出了极高的要求；在火星环绕器的设计过程中，现有技术采用的是“中心承力筒+箱板式”的六边形构型的火星环绕器，其贮箱安装在承力筒内部。火星环绕器中推进剂的重量占比很大，贮箱的结构响应控制就成为贮箱安装板设计的一项重要内容。为降低火星环绕器贮箱的动力学响应，急需发明了一种并联平铺贮箱减振阻尼拉杆装置。
经过对现有技术的检索发现，中国发明专利201210213563.X披露了一种多器组合探测器结构，这种多器组合探测器结构尤其可以应用到火星探测任务中，也可以应用于具有类似任务要求的金星、小行星等其他深空探测任务的飞行器。该专利披露的多器组合火星探测器结构，包括小型进入器、环绕器本体、大尺寸高分辨率相机、太阳翼、大容量贮箱、高压气瓶、主发动机、大口径高增益天线、小容量贮箱、桁架适配器、推进器本体；其中，小容量贮箱9通过双法兰固定于环绕器本体2底板上。大容量贮箱5通过单法兰安装于推进器本体11的中间贮箱安装板上该专利披露的火星探测器结构，能够满足小型进入器、大尺寸高分辨率相机、大口径高增益天线、大容量贮箱、小容量贮箱、太阳翼等部件的安装和使用要求，由多器组合而成，具有机动能力更强、并行研制、组合安装、研制周期短、通用性、扩展性好。但是该发明专利并未解决降低火星环绕器贮箱的动力学响应的技术问题。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种并联平铺贮箱减振阻尼拉杆。为降低火星环绕器贮箱的振动响应，本发明的目的是提供一种重量轻、减振效率高和适用范围广的贮箱减振阻尼拉杆结构。采用碳纤维材料使得该减振阻尼拉杆具有重量轻的特点；采用纳米大分子改性碳纤维的拉杆相比于普通碳纤维杆，能显著降低贮箱的动力学响应，具有减振效率高的特点；该并联平铺贮箱减振阻尼拉杆可推广至其它构型卫星的贮箱承载结构设计中，具有适用范围广的特点。
本发明涉及一种并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，所述减振阻尼拉杆包括八根减振阻尼拉杆，所述减振阻尼拉杆的两端分别与贮箱上板、承力筒交接处和贮箱安装板相连，所述减振阻尼拉杆均由上接头、大阻尼拉杆和下接头组成。
优选地，所述上接头为薄壁结构，通过接头法兰与贮箱上板和承力筒相连。
优选地，所述上接头的材质为T700碳纤维。
优选地，所述上接头与贮箱上板和承力筒螺接，与大阻尼拉杆胶接或铆接。
优选地，所述大阻尼拉杆的材质为纳米大分子改性碳纤维，用于贮箱的响应控制。
优选地，所述大阻尼拉杆为薄壁圆杆，圆杆的两端分别与上下接头相连，用于贮箱的响应控制。
优选地，所述下接头为薄壁结构，通过接头法兰与贮箱安装板相连。
优选地，所述下接头的材质为T700碳纤维，与贮箱安装板螺接，与大阻尼拉杆胶接或铆接。
优选地，所述八根减振阻尼拉杆按照两两并联的方式与贮箱安装板相连。
优选地，所述上、下接头的连接孔内均嵌入铝合金衬套，衬套提供通孔，用于增强接头法兰的连接强度。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明涉及到火星环绕器下探式贮箱响应控制的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆结构的改进，应用于贮箱承载与响应控制。本发明提供的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆采用碳纤维材料，承载能力强且重量轻；
2、本发明的阻尼拉杆中的大阻尼拉杆采用纳米大分子改性碳纤维材料，能有效降低贮箱的动力学响应；
3、本发明的并联平铺阻尼拉杆传力路径直接，可推广到其它构型卫星的贮箱承载结构设计中，适用范围广。
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为本发明并联平铺拉杆结构示意图；
图2为本发明单根减振阻尼拉杆结构示意图。
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。
实施例
本实施例中，本发明涉及的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，所述减振阻尼拉杆包括八根减振阻尼拉杆，所述减振阻尼拉杆的两端分别与贮箱上板、承力筒交接处和贮箱安装板相连，所述减振阻尼拉杆均由上接头、大阻尼拉杆和下接头组成。
接下来对本发明进行详细的描述。
本发明的贮箱减振阻尼拉杆，由两端分别与承力筒1、贮箱上板2交接处和贮箱安装板4相连的八根减振阻尼拉杆3组成，如图1所示。减振阻尼拉杆3由上接头301、大阻尼拉杆302和下接头303组成，如图2所示。
减振阻尼拉杆3用于贮箱的承载和响应控制。上接头301为薄壁结构，与承力筒1和贮箱上板2相连，材料选用T700碳纤维；大阻尼拉杆302为薄壁圆杆，通过铆接的方式与上接头301和下接头303相连，材料选用纳米大分子改性碳纤维材料；下接头303为薄壁结构，与贮箱安装板4相连，材料选用T700碳纤维；在上、下接头的连接孔内均嵌入铝合金衬套，衬套提供通孔，用于增强接头法兰的连接强度。
采用碳纤维材料使得该减振阻尼拉杆具有重量轻的特点；采用纳米大分子改性碳纤维的拉杆相比于普通碳纤维杆，能显著降低贮箱的动力学响应，具有减振效率高的特点；该并联平铺贮箱减振阻尼拉杆可推广至其它构型卫星的贮箱承载结构设计中，具有适用范围广的特点。
为降低火星环绕器贮箱的动力学响应，研发一种并联平铺贮箱减振阻尼拉杆装置，本申请的发明人经过大量的实验和设计，设计出了本发明的巧妙结构，结构简单而效果优异，利用八根减振阻尼拉杆组成系统。减振阻尼拉杆由上接头、大阻尼拉杆和下接头组成，大阻尼拉杆和接头之间通过铆接和胶接的连接形式，接头采用螺接的方式与贮箱上板、承力筒和贮箱安装板相连。上、下接头均为碳纤维薄壁结构，拉杆为纳米大分子改性碳纤维薄壁圆杆。本发明的这种结构实现了意想不到的技术效果，具有显著的进步。
综上所述，本发明涉及到火星环绕器下探式贮箱响应控制的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆结构的改进，应用于贮箱承载与响应控制。本发明提供的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆采用碳纤维材料，承载能力强且重量轻；本发明的阻尼拉杆中的大阻尼拉杆采用纳米大分子改性碳纤维材料，能有效降低贮箱的动力学响应；本发明的并联平铺阻尼拉杆传力路径直接，可推广到其它构型卫星的贮箱承载结构设计中，适用范围广。
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 (10)
1.一种并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征在于，所述减振阻尼拉杆包括八根减振阻尼拉杆，所述减振阻尼拉杆的两端分别与贮箱上板、承力筒交接处和贮箱安装板相连，所述减振阻尼拉杆均由上接头、大阻尼拉杆和下接头组成。
2.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述上接头为薄壁结构，通过接头法兰与贮箱上板和承力筒相连。
3.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述上接头的材质为T700碳纤维。
4.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述上接头与贮箱上板和承力筒螺接，与大阻尼拉杆胶接或铆接。
5.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述大阻尼拉杆的材质为纳米大分子改性碳纤维，用于贮箱的响应控制。
6.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述大阻尼拉杆为薄壁圆杆，圆杆的两端分别与所述上接头、所述下接头相连，用于贮箱的响应控制。
7.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述下接头为薄壁结构，通过接头法兰与贮箱安装板相连。
8.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述下接头的材质为T700碳纤维，与贮箱安装板螺接，与大阻尼拉杆胶接或铆接。
9.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述八根减振阻尼拉杆按照两两并联的方式与贮箱安装板相连。
10.如权利要求1所述的并联平铺贮箱减振阻尼拉杆，其特征是，所述上接头与所述下接头的连接孔内均嵌入铝合金衬套，衬套提供通孔，用于增强接头法兰的连接强度。
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