CN111409871B - 带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型 - Google Patents
带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111409871B CN111409871B CN202010197403.5A CN202010197403A CN111409871B CN 111409871 B CN111409871 B CN 111409871B CN 202010197403 A CN202010197403 A CN 202010197403A CN 111409871 B CN111409871 B CN 111409871B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- node
- cabin
- bearing cylinder
- plate
- truss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
- B64G1/44—Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
- B64G1/443—Photovoltaic cell arrays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,包括:构型本体与太阳电池阵,太阳电池阵安装在构型本体的南北侧面上。所述构型本体包括:服务舱与节点舱,节点舱安装在服务舱的上部。本发明的节点舱通过长方体框架结构固定四个可伸展桁架系统,可以同时在水平4个方向实现与其他子平台的连接,将多个卫星子平台连接为一个整体,为复杂任务构造超大型平台。固定框在纵向通过节点舱底板与服务舱的承力筒相连,并在节点舱底板内预埋十字形和中心圆形组合加强框,使卫星平台整体具有较高的刚度。
Description
技术领域
本发明涉及卫星平台技术领域,具体地,涉及一种带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型。
背景技术
静止轨道的轨位是及其宝贵的有限空间资源,目前国际上对其争夺日益激烈,新轨道位置申请难度逐渐增大。为了充分利用宝贵的静止轨道资源、缓解激烈的轨位争夺形势,超大型在轨可组装综合卫星平台是高轨卫星的发展趋势。超大型卫星能够实现综合探测功能,提高静止轨道轨位的利用效率。然而,对于超大型卫星,由于运载能力限制,需要将超大型卫星进行模块化分解,通过模块星的多次发射和在轨组装实现超大型卫星的在轨重构。
为实现模块星的在轨组装和可靠连接,需要为超大型卫星平台提供连接节点。专利文献CN107244427B所公开的一种主结构变构型卫星平台,包括6个三棱柱桁架模块、面板、太阳翼、停泊对接机构和气液补加对接机构,其中,停泊对接机构安装在卫星平台的面板外侧面,可实现本卫星平台与其它卫星平台的固定对接,但是主要用于卫星的燃料补充和设备维修等在轨维护任务中,不宜用于大型平台构型的连接节点。传统的连接节点主要采用独立节点舱方案,例如,国际空间站通过一个节点舱实现了多个舱段的连接。但是独立节点舱方案的缺点在于:(1)需要由航天飞机携带入轨,由航天飞机上的机械臂执行节点舱与其他舱段的连接安装;(2)由于航天飞机运输能力的有限,使得节点舱的外包络尺寸大小受到约束,进而限制了组装后整星的构型尺寸。因此,亟需提出一种面向超大型卫星在轨重构任务、具有节点连接功能的卫星平台构型。
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带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型。
根据本发明提供的一种带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,包括:构型本体与太阳电池阵3;
所述太阳电池阵3安装在构型本体的两个侧面上;
所述构型本体包括:服务舱1与节点舱2;
所述节点舱2安装在服务舱1的上部。
优选地,所述服务舱1包括:中心承力筒4、底板5、下隔板6、层板7、上隔板8以及服务舱侧板9;
所述中心承力筒4的底部安装在底板5上;
所述下隔板6安装在中心承力筒4的下部外侧;
所述上隔板8安装在中心承力筒4的上部外侧;
所述层板7设置在下隔板6与上隔板8之间;
所述服务舱侧板9安装在服务舱1的侧面,与下隔板6、上隔板8的外侧相连。
优选地,所述中心承力筒4的上端设置有承力筒上端框13,并通过承力筒上端框13与节点舱2连接;
所述中心承力筒4的下端设置有承力筒下端框11,并通过承力筒下端框11与星箭连接环10连接。
优选地,所述中心承力筒4的内部设置有贮箱安装法兰14。
优选地,贮箱15通过所述贮箱安装法兰14安装在中心承力筒4的内部。
优选地,所述节点舱2包括:节点舱底板16、顶板17、节点舱侧板18以及固定框架19;
所述节点舱底板16中预埋十字形与中心圆形组合加强框,其上与固定框架19的底部相连;
所述顶板17设置在固定框架19的顶部;
所述节点舱侧板18安装在节点舱2的侧面。
优选地,所述固定框架19的四个侧面分别安装有四个桁架筒21。
优选地,所述桁架筒21的内部设置有可伸展桁架20。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、节点舱的可伸展桁架系统可以同时在水平4个方向实现与其他子平台的连接,将多个卫星子平台连接为一个整体,为复杂任务构造超大型卫星平台,提高了空间轨位利用率。
2、节点舱的连接桁架采用可伸展式设计,在卫星发射时呈收拢状态,外包络小,对运载要求低,卫星入轨后桁架在轨展开,每个桁架的展开长度可根据任务需求做不同设计,应用拓展能力强。
3、节点舱的可伸展桁架系统,采用高比强度碳纤维材料,具有质量轻和刚度好的特点,降低了卫星平台的质心并提高了大型可重构卫星平台的连接刚度。
4、四个可伸展桁架系统的根部通过长方体框架结构固定,固定框在纵向通过节点舱底板与承力筒相连,并在节点舱底板内预埋加强框,使卫星平台整体具有较高的刚度。
5、承力筒式主承力结构传力简洁、效率高,承力筒高度可依据平台任务作调整,修改适应性好。
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为卫星平台构型组成图;
图2为卫星平台的服务舱构型组成图;
图3为卫星平台的承力筒内部构型图;
图4为卫星平台的节点舱收拢构型图;
图5位卫星平台的节点舱底板构型图;
图6为可伸展桁架的固定框架构型图。
图中示出:
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至图6所示,根据本发明提供的一种带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,包括:构型本体与太阳电池阵3;所述太阳电池阵3安装在构型本体上;所述构型本体包括:服务舱1与节点舱2;所述节点舱2安装在服务舱1的上部;所述构型本体外包络尺寸为Φ3400mm×3900mm。
进一步地,所述服务舱1采用了“中心承力筒+板”相结合的结构形式,由中心承力筒4、底板5、下隔板6、层板7、上隔板8、服务舱侧板9、星箭连接环10、承力筒下端框11、层板法兰12、承力筒上端框13、贮箱安装法兰14及贮箱15组成,外包络尺寸为2000mm×2000mm×2700mm。
进一步地,所述节点舱2采用了“桁架+板”相结合的结构形式,由节点舱底板16、顶板17、节点舱侧板18、固定框架19、可伸展桁架20及桁架筒21组成,外包络尺寸为Φ3400mm×1200mm。
进一步地,所述构型本体利用星箭连接环10与运载火箭支架通过包带实现星箭连接,星箭连接环10的下端面即为星箭分离面,星箭连接环10的上端面通过螺钉与承力筒下端框11相连,星箭连接环10选用铝合金锻件材料通过机械整体加工而成。
在优选例中,服务舱承力筒4外包络尺寸为Φ1200mm×2700mm,采用高比强度碳纤维蒙皮加桁条的结构形式,承力筒4下部通过下端框11与底板5、星箭连接环10连接,承力筒4中部通过层板法兰12、贮箱安装法兰14分别与层板7及两个燃料贮箱15连接,承力筒4上部通过上端框13与节点舱底板16连接。服务舱底板5与层板7外形相同,均为正方形,构型尺寸为2000mm×2000mm×30mm,中间留出直径为Φ1200mm的承力筒安装孔位,采用轻质耐用铝蜂窝夹层板材料。服务舱隔板被层板7分为下隔板6与上隔板8,各有6块,分布为东西方向2块、南北方向4块,东西向下隔板外形尺寸为380mm×770mm×25mm、上隔板外形尺寸为380mm×1840mm×25mm,南北向下隔板外形尺寸为550mm×770mm×25mm、上隔板外形尺寸为550mm×1840mm×25mm,上、下隔板均采用轻质耐用铝蜂窝夹层板材料。下隔板6通过螺钉连接贴合底板5与层板7,上隔板8通过螺钉连接贴合层板7与节点舱底板16。服务舱侧板9共4块,外形尺寸均为2000mm×2700mm×20mm,采用轻质耐用铝蜂窝夹层板材料,通过螺钉连接贴合服务舱底板5、下隔板6、上隔板8及节点舱底板16。
在优选例中,节点舱2通过节点舱底板16与服务舱1上下相连。节点舱底板16外形尺寸为2000mm×2000mm×30mm,采用轻质铝蜂窝夹层板材料,并在节点舱底板16内预埋十字形与中心圆形组合加强框,以增强扭转及纵向刚度。节点舱底板16通过中心圆形加强框与服务舱1的承力筒上端框13连接,同时,通过组合加强框与节点舱2的可伸展桁架固定框19底面相连接,使卫星平台的主承力结构在纵向连为一体,增强整体构型的横向和扭转刚度。节点舱2通过固定框架19固定水平4个方向的可伸展桁架系统,固定框架19的外型尺寸为1600mm×1600mm×1200mm,由高比强度碳纤维四边形空心管拼接而成,空心管截面尺寸为30mm×30mm×2mm。固定框架19的顶面与节点舱顶板17相连,顶板17的外形尺寸为2000mm×2000mm×30mm,采用轻质耐用铝蜂窝夹层板材料。可伸展桁架20在发射状态下折叠收拢在圆柱形收纳筒21内,收纳筒21的底部安装在固定框架19的侧面,部分筒体伸出节点舱侧板18外。收纳筒21的外包络尺寸为Φ1000mm×900mm,筒体采用高比强度碳纤维材料,筒壁厚度为10mm。每个可伸展桁架20由9个子桁架通过铝合金接头连接组成,每节子桁架由高比强度碳纤维圆形空心管铰接而成,圆形空心管的外径为25mm,内径为21mm,每节子桁架展开长度为590mm,可伸展桁架20展开后总长度为5300mm。节点舱侧板18共有4块,外形尺寸均为2000mm×1200mm×20mm,中心留出直径为Φ1000mm的收纳筒伸出孔位,采用轻质耐用铝蜂窝夹层板材料。节点舱侧板18通过螺钉连接贴合节点舱底板16与顶板17。
进一步地,在优选例中,太阳电池阵3采用双翼构型,对称安装于服务舱侧板9的南北板上,单翼由2块基板构成,单块基板外形尺寸为2000mm×1750mm×25mm,采用轻质耐用铝蜂窝夹层板材料,太阳阵总面积为15m2。
在优选例中,带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型的装配过程如下:
步骤一,星箭分离环10与承力筒4组装;步骤二,在步骤一的基础上,装配燃料贮箱15;步骤三,在步骤二的基础上,装配底板5;步骤四,在步骤三的基础上,装配下隔板6;步骤五,在步骤四的基础上,装配层板7;步骤六,在步骤五的基础上,装配上隔板8;步骤七,在步骤六的基础上,装配服务舱侧板9;步骤八,在步骤七的基础上,装配节点舱底板16;步骤九,在步骤八的基础上,装配固定框架19;步骤十,在步骤九的基础上,装配可伸展桁架收纳筒21;步骤十一,在步骤十的基础上,装配顶板17;步骤十二,在步骤十一的基础上,装配节点舱侧板18;步骤十三,在步骤十二的基础上,装配太阳电池阵3,形成卫星平台整体构型。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
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 (4)
1.一种带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,其特征在于,包括:构型本体与太阳电池阵(3);
所述太阳电池阵(3)安装在构型本体的南北侧面上;
所述构型本体包括:服务舱(1)与节点舱(2);
所述节点舱(2)安装在服务舱(1)的上部;
所述服务舱(1)包括:中心承力筒(4)、底板(5)、下隔板(6)、层板(7)、上隔板(8)以及服务舱侧板(9);
所述底板(5)安装在中心承力筒(4)的底部;
所述下隔板(6)安装在中心承力筒(4)的下部外侧;
所述上隔板(8)安装在中心承力筒(4)的上部外侧;
所述层板(7)设置在下隔板(6)与上隔板(8)之间;
所述服务舱侧板(9)安装在服务舱(1)的侧面,与下隔板(6)、上隔板(8)的外侧相连;
所述节点舱(2)包括:节点舱底板(16)、顶板(17)、节点舱侧板(18)以及固定框架(19);
所述节点舱底板(16)中预埋十字形与中心圆形组合加强框,其上与固定框架(19)的底部相连;
所述顶板(17)设置在固定框架(19)的顶部;
所述节点舱侧板(18)安装在节点舱(2)的侧面;
所述固定框架(19)的四个侧面分别安装有四个桁架筒(21);
所述桁架筒(21)的内部设置有可伸展桁架(20)。
2.根据权利要求1所述的带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,其特征在于,所述中心承力筒(4)的上端设置有承力筒上端框(13),并通过承力筒上端框(13)与节点舱(2)连接;
所述中心承力筒(4)的下端设置有承力筒下端框(11),并通过承力筒下端框(11)与星箭连接环(10)连接。
3.根据权利要求1所述的带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,其特征在于,所述中心承力筒(4)的内部设置有贮箱安装法兰(14)。
4.根据权利要求1所述的带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型,其特征在于,贮箱(15)通过贮箱安装法兰(14)安装在所述承力筒(4)的内部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010197403.5A CN111409871B (zh) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010197403.5A CN111409871B (zh) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111409871A CN111409871A (zh) | 2020-07-14 |
CN111409871B true CN111409871B (zh) | 2021-08-27 |
Family
ID=71487925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010197403.5A Active CN111409871B (zh) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111409871B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111891397A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-06 | 中国科学院微小卫星创新研究院 | 小型高轨卫星的一箭多星自串联发射结构 |
CN112918702A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-08 | 上海卫星工程研究所 | 一种高稳定低热变形卫星平台结构 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60121200A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | 三菱重工業株式会社 | 展開可能なトラス構造 |
RU2052368C1 (ru) * | 1992-10-14 | 1996-01-20 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Космический аппарат для технологических работ на солнечно-синхронной орбите земли |
CN104058102B (zh) * | 2014-06-26 | 2016-07-27 | 上海卫星工程研究所 | 八杆连接式非接触卫星平台构型及装配方法 |
CN104443431B (zh) * | 2014-10-23 | 2017-08-29 | 上海卫星工程研究所 | 三角形卫星构型 |
CN105564668B (zh) * | 2016-01-22 | 2017-10-03 | 上海交通大学 | 一种分段依次渐进展开的盘绕式伸展臂 |
CN107244427B (zh) * | 2017-05-31 | 2019-05-24 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种主结构变构型卫星平台 |
CN110525688B (zh) * | 2019-08-06 | 2020-09-25 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种在轨可重构可扩展的卫星系统 |
CN111422378B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-11-23 | 上海卫星工程研究所 | 静止轨道超大型可组装卫星平台构型以及在轨组装方法 |
-
2020
- 2020-03-19 CN CN202010197403.5A patent/CN111409871B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111409871A (zh) | 2020-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100575191C (zh) | 一种新型航天器主承力结构 | |
JP7145975B2 (ja) | 単一又はスタックした複数の打ち上げのための効率的な衛星構造の概念 | |
CN106564619B (zh) | 一种商业遥感卫星构型布局 | |
CN109850186B (zh) | 一种用于一箭多星并联发射的板架式卫星结构及装配方法 | |
CN111409871B (zh) | 带有可伸展桁架节点舱的卫星平台构型 | |
CN102616385B (zh) | 一种中心舱体桁架式卫星结构 | |
CN111703592B (zh) | 一种大型商业遥感卫星平台构型及装配方法 | |
CN110450983B (zh) | 敏捷卫星构型 | |
EA025867B1 (ru) | Система вывода на орбиту нескольких космических аппаратов | |
CN112977882A (zh) | 中心承力筒式贮箱并联平铺的高轨卫星平台构型 | |
CN102437404A (zh) | 一种可刚化充气展开桁架式平面天线与太阳帆板一体机构 | |
CN102358435B (zh) | 可折叠发射、可z轴方向和x轴方向同时扩展的桁架单元 | |
RU2617162C1 (ru) | Космический аппарат, его модуль полезной нагрузки и модуль служебных систем | |
CN110697087A (zh) | 一种卫星推进服务舱结构 | |
RU2389660C2 (ru) | Космический модуль | |
CN113562195A (zh) | 箱板框架组合式卫星构型 | |
RU148483U1 (ru) | Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок, силовая ферма и опорный узел силовой фермы | |
CN111572814A (zh) | 一种静止轨道超大型可组装卫星平台构型及装配方法 | |
CN110562499B (zh) | 一种壁挂式主频可调变截面一箭多星发射小卫星结构 | |
CN116080937A (zh) | 紧凑式子母星结构 | |
CN102324438B (zh) | 一种可在轨组装的充气展开桁架式太阳帆板阵列 | |
RU2617018C1 (ru) | Модуль служебных систем | |
CN214524462U (zh) | 一种小卫星的结构系统及小卫星 | |
CN114104190A (zh) | 一种船用低温燃料舱结构 | |
CN110104215B (zh) | 一种空间桁架式多星适配器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |