CN112061421B - 一种基于辅助支撑的多星并联发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，包括支撑舱舱体、支撑杆系、梁系安装平台和至少两个用于安装待发射卫星的安装部，所述梁系安装平台设于所述支撑舱舱体的顶端，所述支撑杆系位于所述支撑舱舱体内，并支撑于所述支撑舱舱体和梁系安装平台之间，所述安装部安装于所述支撑舱舱体和梁系安装平台上。本发明采用基于辅助撑杆的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。本发明构造简单，减轻了多星并联发射装置结构重量，提高了结构效率，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。

Description

一种基于辅助支撑的多星并联发射装置

技术领域

本发明涉及运载火箭的技术领域，特别涉及一种基于辅助支撑的多星并联发射装置。

背景技术

一箭多星发射技术，是指用一枚火箭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，运载火箭要实现一箭多星发射，需研制专用的搭载舱体实现其布局。以往型号常使用多星串联的布局，即增加过渡舱和支承舱来实现其布局，再通过适配器安装卫星。这种方式占用火箭的有效载荷重量从而降低了火箭的运载能力，串联布局势必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

本发明的目的在于提供一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，以解决现有技术中多星串联发射占用运载火箭有效载荷以及卫星整流罩空间利用率低的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，包括支撑舱舱体、支撑杆系、梁系安装平台和至少两个用于安装待发射卫星的安装部，所述梁系安装平台设于所述支撑舱舱体的顶端，所述支撑杆系位于所述支撑舱舱体内，并支撑于所述支撑舱舱体和梁系安装平台之间，所述安装部安装于所述支撑舱舱体和梁系安装平台上。

较佳地，所述支撑杆系包括若干间隔分布在所述支撑舱舱体内的支撑杆组，所述支撑杆组的两端分别与所述支撑舱舱体的底端和梁系安装平台固定连接。

较佳地，所述支撑舱舱体为半硬壳式锥段结构，其包括顶端小、底端大的平截锥形体，其侧面设有蒙皮。

较佳地，所述平截锥形体包括顶端框、底端框和若干桁条，所述顶端框小于所述底端框，两者同轴且平行设置，若干的所述桁条沿所述平截锥形体的母线方向间隔设置，所述桁条的两端分别与所述顶端框和底端框固定连接。

较佳地，所述顶端框和底端框均为圆形框。

较佳地，所述支撑杆组包括支撑杆和分别固定设置在所述支撑杆两端的顶接头和底接头，所述顶接头与所述梁系安装平台固定连接，所述底接头与所述底端框固定连接。

较佳地，所述支撑杆的两端分别与所述顶接头和所述底接头通过螺纹连接，这两者的螺纹旋向相反。

较佳地，所述梁系安装平台包括若干横梁和若干连接接头，若干所述横梁之间固定连接形成平面框架，若干所述安装部并列分布于所述平面框架的顶端，所述平面框架通过外周的若干连接接头与所述顶端框固定连接；

若干的所述支撑杆的顶接头分别与若干的所述横梁固定连接。

较佳地，若干所述横梁包括若干横梁一和若干横梁二；

所述平面框架包括内圈框和分布在所述内圈框外侧的若干外圈框，所有的所述横梁一首尾连接形成封闭的所述内圈框；所述外圈框由所述内圈框的至少一所述横梁一和若干所述横梁二围成，若干所述外圈框的顶端分别设置一所述安装部。

较佳地，若干所述连接接头包括位于所述顶端框内侧的舱内接头/或位于所述顶端框外侧的舱外接头。

较佳地，相邻的所述横梁之间通过固定接头固定连接，所述横梁与所述固定接头采用嵌入式安装；

所述横梁为工字梁，其包括上缘板、腹板和下缘板，所述腹板的上下两端分别与所述上缘板和下缘板通过螺纹紧固件紧固连接。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

本发明采用基于辅助撑杆的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。本发明构造简单，减轻了多星并联发射装置结构重量，提高了结构效率，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。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为本发明的优选实施例提供的一种基于辅助支撑的多星并联发射装置的结构示意图；

图2为本发明的优选实施例提供的支承舱舱体的结构示意图；

图3为本发明的优选实施例提供的支撑杆系的结构示意图；

图4为本发明的优选实施例提供的梁系安装平台的结构示意图；

图5为本发明的优选实施例提供的安装板的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图5对本发明提供的一种基于辅助支撑的多星并联发射装置进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1至图5，一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，包括支撑舱舱体1、支撑杆系2、梁系安装平台3和至少两个用于安装待发射卫星的安装部4，所述梁系安装平台3设于所述支撑舱舱体1的顶端，所述支撑杆系2位于所述支撑舱舱体1内，并支撑于所述支撑舱舱体1和梁系安装平台3之间，所述安装部4安装于所述支撑舱舱体1和梁系安装平台3上。在本发明中，梁系安装平台3的顶端为平面，若干安装部4并列布局于梁系安装平台3的顶端，且与支撑舱舱体1固定连接。每一个安装部4上安装一颗待发射的卫星，因此，安装在同一平面上的两个或多个待发射卫星为并联。本发明通过在支撑舱舱体1内设置支撑杆系2的结构形式，有效的降低了发射装置的结构重量，进而提示了运载能力。

在本实施例中，所述支撑杆系2包括若干间隔分布在所述支撑舱舱体1内的支撑杆组，所述支撑杆组的两端分别与所述支撑舱舱体1的底端和梁系安装平台3固定连接。

所述支撑舱舱体1为半硬壳式锥段结构，其包括顶端小、底端大的平截锥形体，平截锥形体为：用一不过锥形体的顶点、且既与锥形体的母线相交又与此锥形体的底面平行的平面，去截此锥形体，留下的在截面和底面间的椎形体部分。平截锥形体为中空结构，其侧面设有蒙皮104，其上下端均无底。

具体的，所述平截锥形体包括顶端框102、底端框101和若干桁条103，所述顶端框102小于所述底端框101，两者同轴且平行设置，若干的所述桁条103沿所述平截锥形体的母线方向间隔设置，所述桁条103的两端分别与所述顶端框102和底端框101固定连接。本发发明对桁条103与顶端框102和底端框101的固定方式不限，如焊接、铆接等，本实施例优选铆接。

本发明对平截锥形体的具体形状不做限制，可以是圆台形(平截圆锥体)，也可以是平截棱锥，本实施例优选为平截圆锥体，因此，所述顶端框102和底端框101均为圆形框。蒙皮104可以是一块扇形或由多块扇形组成，蒙皮104形成平截锥形体的锥面，若干桁条103间隔均匀地分布在蒙皮104的外侧。

作为一种实施例，所有桁条103均采用7A09型材，蒙皮104采用2A12板材。作为另外一种实施例，桁条103和蒙皮104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。

所述支撑杆组包括支撑杆201和分别固定设置在所述支撑杆201两端的顶接头202和底接头203，所述顶接头202与所述梁系安装平台3固定连接，所述底接头203与所述底端框101固定连接。

所述支撑杆201的两端分别与所述顶接头202和所述底接头203通过螺纹连接，这两者的螺纹旋向相反，若顶接头202与支撑杆201的顶端采用右旋螺纹连接，那么底接头203与支撑杆201的底端采用左旋螺纹连接；反之亦然。在安装时，先将梁系安装平台3安装在支撑舱舱体1上，为了降低了装配难度，只需要转动支撑杆201就可以实现支撑杆组长度的调节。当长度调整合适后，支撑杆组两端螺纹连接处再采用点焊的方式防止螺纹松动。

在本实施例中，支撑杆201采用2A14铝合金管材，顶接头202和底接头203均采用2A14铝合金锻件。

所述梁系安装平台3包括若干横梁301和若干连接接头，若干所述横梁301之间固定连接形成平面框架，若干所述安装部4并列分布于所述平面框架的顶端，所述平面框架通过外周的若干连接接头与所述顶端框102固定连接；

若干的所述支撑杆201的顶接头202分别与若干的所述横梁301固定连接。

相邻的所述横梁301之间通过固定接头302固定连接，所述横梁301与所述固定接头302采用嵌入式安装。本发明横梁301的形状不做具体限制，以工字梁为例，所述横梁301采用7A04铝合金锻件机加工而成，其包括上缘板、腹板和下缘板，所述腹板的上下两端分别与所述上缘板和下缘板通过螺纹紧固件紧固连接。

在本实施例中，所述固定接头302和连接接头均采用7A04铝合金锻件机加工而成。

若干所述连接接头包括位于所述顶端框102内侧的舱内接头303/或位于所述顶端框102外侧的舱外接头304，本发明根据卫星安装位置来决定是使用舱内接头303还是使用舱外接头304，或者两者都使用。若使用舱外接头304，其安装于顶端框102的外侧，并与顶端框102的外缘贴合并用螺纹紧固件紧固连接。若使用舱内接头303，其安装于顶端框102的内侧，并与顶端框102的内缘贴合并用螺纹紧固件紧固连接。

在本实施例中，若干所述横梁301包括若干横梁一3011和若干横梁二3012；

所述平面框架包括内圈框和分布在所述内圈框外侧的若干外圈框，所有的所述横梁一3011首尾连接形成封闭的所述内圈框；所述外圈框由所述内圈框的至少一所述横梁一3011和若干所述横梁二3012围成，若干所述外圈框的顶端分别安装一所述安装部4，即若干外圈框分布在内圈框的外周，一个外圈框对应安装一个安装部4，一个安装部4对应安装一个待发射卫星。本发明对外圈框的个数不做限制，可根据待发射卫星的个数设定。附图为三个外圈框，因此，对应设有三个安装部4。本发明对安装部4的具体构造不做具体限制，以安装板为例，这3个所述安装板(401，402，403)通过螺栓同时安装于所述梁系安装平台3的顶面上，并通过沉头螺栓与顶端框102连接。由于3颗卫星的安装位置不同，3个安装板(401，402，403)的外形不尽相同。

在本实施例中，这三个安装板(401，402，403)均采用7A09超硬铝合金板材加工而成。

Claims (4)

1.一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，其特征在于，包括支撑舱舱体、支撑杆系、梁系安装平台和至少两个用于安装待发射卫星的安装部，所述梁系安装平台设于所述支撑舱舱体的顶端，所述支撑杆系位于所述支撑舱舱体内，并支撑于所述支撑舱舱体和梁系安装平台之间，所述安装部安装于所述支撑舱舱体和梁系安装平台上；

所述梁系安装平台的顶端为平面，若干所述安装部并列布局于所述梁系安装平台的顶端，且与所述支撑舱舱体固定连接；在安装时，每一个安装部上安装一颗待发射的卫星，安装在同一平面上的两个或多个待发射卫星为并联；

所述支撑杆系包括若干间隔分布在所述支撑舱舱体内的支撑杆组，所述支撑杆组的两端分别与所述支撑舱舱体的底端和梁系安装平台固定连接；所述支撑杆组包括支撑杆和分别固定设置在所述支撑杆两端的顶接头和底接头，所述支撑杆的两端分别与所述顶接头和所述底接头通过螺纹连接，这两者的螺纹旋向相反；

所述支撑舱舱体为半硬壳式锥段结构，其包括顶端小、底端大的平截锥形体，其侧面设有蒙皮；

所述平截锥形体包括顶端框、底端框和若干桁条，所述顶端框小于所述底端框，两者同轴且平行设置，若干的所述桁条沿所述平截锥形体的母线方向间隔设置，所述桁条的两端分别与所述顶端框和底端框固定连接；

所述梁系安装平台包括若干横梁和若干连接接头，若干所述横梁之间固定连接形成平面框架，若干所述安装部并列分布于所述平面框架的顶端，所述平面框架通过外周的若干所述连接接头与所述顶端框固定连接；

若干的所述支撑杆的顶接头分别与若干的所述横梁固定连接；

若干所述连接接头包括位于所述顶端框内侧的舱内接头和/或位于所述顶端框外侧的舱外接头；

相邻的所述横梁之间通过固定接头固定连接，所述横梁与所述固定接头采用嵌入式安装；

所述横梁为工字梁，其包括上缘板、腹板和下缘板，所述腹板的上下两端分别与所述上缘板和下缘板通过螺纹紧固件紧固连接。

2.如权利要求1所述的一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，其特征在于，所述顶端框和底端框均为圆形框。

3.如权利要求1所述的一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，其特征在于，所述顶接头与所述梁系安装平台固定连接，所述底接头与所述底端框固定连接。

4.如权利要求1所述的一种基于辅助支撑的多星并联发射装置，其特征在于，若干所述横梁包括若干横梁一和若干横梁二；

所述平面框架包括内圈框和分布在所述内圈框外侧的若干外圈框，所有的所述横梁一首尾连接形成封闭的所述内圈框；所述外圈框由所述内圈框的至少一所述横梁一和若干所述横梁二围成，若干所述外圈框的顶端分别设置一所述安装部。

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