CN110887406B - 一种多星并联布局的发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多星并联布局的发射装置，包括下锥舱，下锥舱的第一端开口大于下锥舱的第二端开口；内锥舱，内锥舱的第一端开口大于内锥舱的第二端开口，内锥舱的第一端连接于下锥舱的第二端；外锥舱，外锥舱的第一端开口大于外锥舱的第二端开口，外锥舱的第二端套设于下锥舱或内锥舱的外侧锥面上；若干梁系安装平台，若干梁系安装平台圆周设置于外锥舱的第一端和内锥舱的第二端之间；若干过渡环，各梁系安装平台上均设有一过渡环，过渡环用于安装卫星适配器。该装置结构紧凑、占用空间小。

Description

一种多星并联布局的发射装置

技术领域

本发明属于卫星发射领域，尤其涉及一种多星并联布局的发射装置。

背景技术

一箭多星发射技术，是指利用多星发射装置一次发射将多颗卫星送入预定轨道的技术，该技术可以缩短单颗卫星的发射周期并减少发射费用，是降低运载火箭发射成本的一个重要途径。

目前，一箭多星发射常采用多星串联的布局，即增加过渡舱和支承舱来实现其布局，再通过卫星适配器安装卫星。

现有方式占用了火箭较多的有效载荷重量从而降低了火箭的运载能力，串联布局也需要更高的卫星整流罩，从而降低了整流罩的有效空间利用率。

发明内容

为解决上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种多星并联布局的发射装置，该装置结构紧凑、占用空间小。

本发明的技术方案为：

一种多星并联布局的发射装置，包括：

下锥舱，所述下锥舱的第一端开口大于所述下锥舱的第二端开口；

内锥舱，所述内锥舱的第一端开口大于所述内锥舱的第二端开口，所述内锥舱的第一端连接于所述下锥舱的第二端；

外锥舱，所述外锥舱的第一端开口大于所述外锥舱的第二端开口，所述外锥舱的第二端套设于所述下锥舱或所述内锥舱的外侧锥面上；

若干梁系安装平台，所述若干梁系安装平台圆周设置于所述外锥舱的第一端和所述内锥舱的第二端之间；

若干过渡环，各所述梁系安装平台上均设有一所述过渡环，所述过渡环用于安装卫星适配器。

根据本发明一实施例，所述梁系安装平台包括：

第一横梁，所述第一横梁的一端连接于所述外锥舱的第一端，所述第一横梁的另一端连接于靠近所述外锥舱与所述第一横梁的连接点的所述内锥舱第二端；

第二横梁，所述第二横梁的一端连接于所述外锥舱的第一端，所述第二横梁的另一端连接于靠近所述外锥舱与所述第二横梁的连接点的所述内锥舱第二端。

根据本发明一实施例，所述过渡环同时连接于所述第一横梁、所述第二横梁、所述外锥舱的第一端和所述内锥舱的第二端。

根据本发明一实施例，所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱的锥面均由若干从其一端延伸至其另一端的桁条组成，且所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱均至少在其两端设有连接所有所述桁条的端框。

根据本发明一实施例，所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱的若干桁条均沿其锥面母线方向设置。

根据本发明一实施例，所述内锥舱第一端的端框连接于所述下锥舱第二端的端框。

根据本发明一实施例，所述外锥舱第二端的端框连接于所述下锥舱第二端的端框。

根据本发明一实施例，所述第一横梁和所述第二横梁均连接于所述外锥舱第一端的端框和所述内锥舱第二端的端框上。

根据本发明一实施例，所述过渡环连接于所述外锥舱第一端的端框和所述内锥舱第二端的端框。

根据本发明一实施例，所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱沿着所述若干桁条外侧均设有蒙皮，且所述下锥舱和所述外锥舱的所述桁条在所述蒙皮面外侧，所述内锥舱的所述桁条在所述蒙皮面内侧。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本发明一实施例中设置下锥舱、内锥舱、外锥舱、梁系安装平台、过渡环，使得整体结构紧凑，在占用更小空间的同时能设置更多的卫星，梁系安装平台圆周设置可以达到重心平衡。

(2)本发明一实施例中梁系安装平台由第一横梁和第二横梁组成，使得梁系安装平台连接强度高且结构简单、重量轻。

(3)本发明一实施例中下锥舱、内锥舱和外锥舱的锥面均由若干桁条组成，且在其两端设有连接所有桁条的端框，这样设置在增强整体结构强度的同时，能减轻重量。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明的一种多星并联布局的发射装置整体示意图；

图2为本发明的一种多星并联布局的发射装置部分示意图；

图3为本发明的一种多星并联布局的发射装置梁系安装平台示意图；

图4为本发明的一种多星并联布局的发射装置过渡环示意图。

附图标记说明：

1：下锥舱；2：内锥舱；3：外锥舱；4：第一横梁；5：第二横梁；6：过渡环；7：桁条；8：端框。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种多星并联布局的发射装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参看图1至4，一种多星并联布局的发射装置，包括下锥舱1、内锥舱2、外锥舱3、梁系安装平台、过渡环6。下锥舱1的第一端开口大于下锥舱1的第二端开口，也就是说下锥舱1为中空的圆锥形腔体，其两端面开口；内锥舱2的第一端开口大于内锥舱2的第二端开口，内锥舱2为中空的圆锥形腔体，其两端面开口，内锥舱2的第一端的圆环面通过螺栓连接于下锥舱1的第二端的圆环面，内锥舱2和下锥舱1的锥度优选为相同，看上去就是一整个锥体，这样分成两个是为了便于加工和安装，也可以为一体成型；外锥舱3的第一端开口大于外锥舱3的第二端开口，外锥舱3为中空的圆锥形腔体，其两端面开口，外锥舱3的第二端套设于下锥舱1或内锥舱2的外侧锥面上，也就是说整个外锥舱3套设于下锥舱1或内锥舱2的外侧锥面上，且通过螺栓连接于下锥舱1或内锥舱2的外侧锥面上；若干梁系安装平台，用于安装过渡环6，为一载体，圆周设置于外锥舱3的第一端和内锥舱2的第二端之间；若干过渡环6，数量与若干梁系安装平台一致，用于安装卫星适配器，并通过卫星适配器安装卫星，每个过渡环6由下部不规则形状过渡到上部规则的圆形接口且每个过渡环6外形不尽相同，具体形状为配合卫星适配器和卫星的形状而确定。该装置使得整体结构紧凑，在占用更小空间的同时能设置更多的卫星，同时外锥舱3为锥形且锥度为向外，使得在安装梁系平台时，可以使梁系安装平台做的更大，以使可以安装更大的过渡环6和安装更大的卫星，且不占用过多的空间，提高了空间的利用率。该装置采用多星并联布局的方式，克服了多星串联布局占用有效载荷重量和增加卫星整流罩的高度的缺点，解决了多星串联发射占用运载火箭有效载荷和卫星整流罩空间利用率低的不足，简化了多星搭载结构，改善了多星发射装置的性能和适应性，提高了运载火箭载荷发射能力。该装置特殊的安装过渡环6的方式也可以更好的适用于安装质量差异较大的卫星，只需调整若干梁系安装平台的位置，使相邻梁系安装平台远离或靠近就可以达到调整安装卫星后的整个装置的重心，达到安装质量差异较大的卫星的效果。上述所有连接方式也可以为铆接。

进一步的，梁系安装平台包括第一横梁4和第二横梁5，第一横梁4的一端通过螺栓连接于外锥舱3第一端上的端面上，第一横梁4另一端通过螺栓连接于靠近外锥舱3与第一横梁4的连接点的内锥舱2的第二端端面上，也就是说第一横梁4并没有横跨整个内锥舱2的第二端，而是就近连接外锥舱3的第一端和内锥舱2的第二端；第二横梁5设于第一横梁4边上，连接位置、方式与第一横梁4相同，第二横梁5的一端连接于外锥舱3的第一端，第二横梁5另一端连接于靠近外锥舱3与第二横梁5的连接点的内锥舱2的第二端，第一横梁4和第二横梁5均为“工”字梁，“工”字梁结构简单，质量轻的同时强度高，能节省重量留给其他重要结构。这样设置使得梁系安装平台连接强度高且结构简单、重量轻，且增强了外锥舱3和内锥舱2的连接强度以致于增强了整个装置的结构强度。

进一步的，过渡环6就近同时通过螺栓连接于第一横梁4、第二横梁5、外锥舱3的第一端端面和内锥舱2的第二端端面上

进一步的，下锥舱1、内锥舱2和外锥舱3的锥面均由若干从其一端延伸至其另一端的桁条7组成，桁条7为杆状结构，且下锥舱1、内锥舱2和外锥舱3均至少在其两端设有连接所有桁条7的端框8，在其锥面中部也可以设置若干端框8，以增加其强度，具体根据锥面高度来决定，且端框8也可以为了配合锥面的形状而做成中空的短锥体形状，下锥舱1、内锥舱2和外锥舱3两端的端框8均互相平行且轴心均分别位于各自的锥面轴心。也就是说整个下锥舱1、内锥舱2和外锥舱3的锥面由若干桁条7和若干端框8组成，这样设置在增强整体结构强度的同时，能减轻重量，节省重量留给其他重要结构。连接方式可以为螺栓连接也可以为铆接。

进一步的，下锥舱1、内锥舱2和外锥舱3的若干桁条7均沿其锥面母线方向设置，且桁条7之间的间距优选为相同，也可以局部根据设计要求调整间距，这样设置强度更高，整个装置也更加稳定。

进一步的，内锥舱2第一端的端框8通过螺栓连接或铆接于下锥舱1第二端的端框8，内锥舱2第一端与下锥舱1第二端的连接通过各自的端框8来连接，使得整体结构更美观且强度更高。

进一步的，外锥舱3第二端的端框8通过螺栓连接或铆接于下锥舱1第二端的端框8，使得整体更加美观，且连接强度更高。

进一步的，第一横梁4和第二横梁5均通过螺栓连接或铆接于外锥舱3第一端的端框8和内锥舱2第二端的端框8上，连接于端框8更加美观，且连接强度更高。

进一步的，过渡环6通过螺栓连接或铆接于外锥舱3第一端的端框8和内锥舱2第二端的端框8，连接于端框8更加美观，且连接强度更高。

进一步的，下锥舱1、内锥舱2和所述外锥舱3沿着若干桁条7外侧均设有蒙皮，且所述下锥舱1和外锥舱3的所述桁条7在所述蒙皮面外侧，所述内锥舱2的所述桁条7在所述蒙皮面内侧，设蒙皮能增强舱体的整体刚度。

本发明中的桁条均采用7A09型材，所有蒙皮均采用2A12板材；桁条和蒙皮亦可使用5A90铝锂合金材料，以进一步降低结构重量，提高运载能力；“工”字梁截面为“工”字形，采用7A09超硬铝合金加工而成；过渡环6均采用2A14锻件整体机加一体成型。

下面对本发明工作过程作进一步说明：

以安装3颗卫星为例，首先把下锥舱1、内锥舱2、外锥舱3依次连接起来，然后安装3个梁系安装平台，安装时根据要安装的卫星重量调整梁系安装平台之间的间距，使装置整体重心居于装置中心，然后分别在每个梁系安装平台上安装过渡环6，过渡环6上再安装卫星适配器，卫星适配器再安装卫星。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种多星并联布局的发射装置，其特征在于，包括：

下锥舱，所述下锥舱的第一端开口大于所述下锥舱的第二端开口；

内锥舱，所述内锥舱的第一端开口大于所述内锥舱的第二端开口，所述内锥舱的第一端连接于所述下锥舱的第二端；

外锥舱，所述外锥舱的第一端开口大于所述外锥舱的第二端开口，所述外锥舱的第二端套设于所述下锥舱或所述内锥舱的外侧锥面上；

若干梁系安装平台，所述若干梁系安装平台圆周设置于所述外锥舱的第一端和所述内锥舱的第二端之间；

若干过渡环，各所述梁系安装平台上均设有一所述过渡环，所述过渡环用于安装卫星适配器；

所述梁系安装平台包括：

第一横梁，所述第一横梁的一端连接于所述外锥舱的第一端，所述第一横梁的另一端连接于靠近所述外锥舱与所述第一横梁的连接点的所述内锥舱第二端；

第二横梁，所述第二横梁的一端连接于所述外锥舱的第一端，所述第二横梁的另一端连接于靠近所述外锥舱与所述第二横梁的连接点的所述内锥舱第二端；

所述过渡环同时连接于所述第一横梁、所述第二横梁、所述外锥舱的第一端和所述内锥舱的第二端。

2.根据权利要求1所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于，所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱的锥面均由若干从其一端延伸至其另一端的桁条组成，且所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱均至少在其两端设有连接所有所述桁条的端框。

3.根据权利要求2所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于，所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱的若干桁条均沿其锥面母线方向设置。

4.根据权利要求2所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于，所述内锥舱第一端的端框连接于所述下锥舱第二端的端框。

5.根据权利要求2所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于,所述外锥舱第二端的端框连接于所述下锥舱第二端的端框。

6.根据权利要求2所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于,所述第一横梁和所述第二横梁均连接于所述外锥舱第一端的端框和所述内锥舱第二端的端框上。

7.根据权利要求2所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于,所述过渡环连接于所述外锥舱第一端的端框和所述内锥舱第二端的端框。

8.根据权利要求3所述的多星并联布局的发射装置，其特征在于,所述下锥舱、所述内锥舱和所述外锥舱沿着所述若干桁条外侧均设有蒙皮，且所述下锥舱和所述外锥舱的所述桁条在所述蒙皮面外侧，所述内锥舱的所述桁条在所述蒙皮面内侧。

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