CN112357116B - 一种空间设备安装方法及复合舱板 - Google Patents

Abstract

本申请的一个实施例公开了一种空间设备安装方法及复合舱板，该舱板包括：第一蒙皮、第一支撑板、支撑垫柱、第二支撑板和第二蒙皮，其中，第一蒙皮配置有贯穿第一蒙皮上下两面的第一通孔组；第一支撑板配置有贯穿第一支撑板上下两面的第二通孔组；第二支撑板配置有贯穿第二支撑板上下两面的第三通孔组；第二蒙皮配置有贯穿第二蒙皮上下两面的第四通孔组；第一通孔组与第二通孔组完全对应；第二蒙皮和第二支撑板外形一致，第三通孔组与第四通孔组完全对应；支撑垫柱用于连接第一蒙皮、第一支撑板、第二支撑板和第二蒙皮，支撑垫柱的第一端设置有与第一支撑板连接的第五通孔组，支撑垫柱的第二端设置有与第二支撑板连接的第六通孔组。

Description

一种空间设备安装方法及复合舱板

技术领域

本申请涉及空间产品结构设计领域。更具体地，涉及一种空间设备安装方法及复合舱板。

背景技术

蜂窝板是空间产品(如卫星)的主要结构件，为空间设备提供安装连接功能，具备质量轻但能为空间设备承受动载荷、静载荷和热载荷时提供必要的支撑等特点。因此，在空间产品结构设计领域，如涉及力学试验、热试验验证的结构热控星和飞行试验验证的正样星等舱板的结构设计中，蜂窝板扮演着重要的角色。对于涉及综合电性能考核的电性星，其用途是将各个空间设备按照真实的位置进行安装连接，通过模拟卫星工作流程，进行电性能测试和电磁兼容性试验，确认各设备之间接口是否正确和协调、无电磁干扰，因此，电性星对舱板的应用主要侧重安装连接功能。然而，蜂窝板在电性星的应用上，存在以下问题：

(1)加工周期长。随着卫星研制节奏的加快，电性星设计和试验验证需要与结构热控星的流程同步甚至超前。而蜂窝板作为复合材料，由蒙皮、蜂窝芯和预埋件组成，加工流程包括模具设计与加工，埋件加工，胶接成型，机械加工等，其制备固有周期长。

(2)加工成本高。蜂窝板制备涉及的工序多，且包含专用加工设备，成本高，因此相对于电性星使用的需求，使用蜂窝板作为舱板在价格上并无优势。

(3)蜂窝板修改利用的实现性不高。蜂窝板作为电性星舱板在综合电性能考核过程中，若要更改设备的安装位置，需要在新位置进行后埋埋件处理，加工不方便，难以在现场完成；在综合电性能考核后，若要更改舱板构型以便其它电性星利用，可操作性也不高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种空间设备安装方法及复合舱板来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的至少一个。

为达到上述目的，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请提供了一种复合舱板，该舱板包括：

第一蒙皮、第一支撑板、支撑垫柱、第二支撑板和第二蒙皮，其中，

所述第一蒙皮配置有贯穿所述第一蒙皮上下两面的第一通孔组；

所述第一支撑板配置有贯穿所述第一支撑板上下两面的第二通孔组；

所述第二支撑板配置有贯穿所述第二支撑板上下两面的第三通孔组；

所述第二蒙皮配置有贯穿所述第二蒙皮上下两面的第四通孔组；

所述第一蒙皮和第一支撑板外形一致，所述第一通孔组与第二通孔组完全对应；

所述第二蒙皮和第二支撑板外形一致，所述第三通孔组与第四通孔组完全对应；

所述支撑垫柱用于连接所述第一蒙皮、第一支撑板、第二支撑板和第二蒙皮，所述支撑垫柱的第一端设置有与所述第一支撑板连接的第五通孔组，所述支撑垫柱的第二端设置有与所述第二支撑板连接的第六通孔组。

在一个具体实施例中，所述第一蒙皮和第二蒙皮与替代的蜂窝板蒙皮相同。

在一个具体实施例中，所述第一支撑板和第二支撑板和支撑垫柱为金属材质。

在一个具体实施例中，所述第一支撑板和第二支撑板开设减重槽。

在一个具体实施例中，所述第一蒙皮和第二蒙皮在靠近边缘的相同位置开设第七通孔组，用于导线连接实现第一蒙皮和第二蒙皮的连接导通。

在一个具体实施例中，所述复合舱板厚度与替代的蜂窝板厚度相同。

在一个具体实施例中，所述第一通孔组、第二通孔组、第三通孔组或第四通孔组的直径为4.5mm。

在一个具体实施例中，所述第七通孔组的直径为3.5mm。

第二方面，本申请提供了一种空间设备安装方法，该方法利用上述第一方面所述的复合舱板执行，包括：

依次叠加预先加工有多个通孔的第一支撑板、预先加工有多个通孔的第一蒙皮和舱外设备；将所述第一支撑板的第二通孔组与所述第一蒙皮的第一通孔组完全对齐并贴合；将所述舱外设备的安装孔与所述第一通孔组和第二通孔组对齐并贴合；使用紧固件将所述舱外设备与第一支撑板和第一蒙皮连接组成第一组合体；

依次叠加预先加工有多个通孔的第二支撑板、预先加工有多个通孔的第二蒙皮和舱内设备；将所述第二支撑板的第三通孔组与所述第二蒙皮的第四通孔组完全对齐并贴合；将所述舱内设备的安装孔与所述第三通孔组和第四通孔组对齐并贴合；使用紧固件将所述舱内设备与第二支撑板和第二蒙皮连接组成第二组合体；

在第一组合体和第二组合体之间置入加工有通孔的支撑垫柱，分别与第一组合体和第二组合体的多层复合舱板组合连接通孔对齐并贴合，其中所述通孔包括：与所述第一支撑板连接的第五通孔组和与所述第二支撑板连接的第六通孔组；

使用紧固件将所述第一组合体、第二组合体及支撑垫柱进行连接。

在一个具体实施例中，所述第一蒙皮和第二蒙皮电测试不导通时，使用导线连接导通所述第一蒙皮和第二蒙皮。

本申请的有益效果如下：

为解决现有技术存在的问题，本申请提供了一种空间设备安装方法及复合舱板，极大地减少了加工周期，降低了加工成本，并且所述复合舱板满足电性星综合电性能考核的需求，进一步，其可修改利用的实现性变高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1示出根据本申请的一个实施例的复合舱板的爆炸示意图。

图2示出根据本申请的一个实施例的复合舱板的组合示意图。

图3示出根据本申请的一个实施例的空间设备安装方法的流程示意图。

图4示出根据本申请的一个实施例的空间设备与复合舱板安装组合的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请，下面结合优选实施例和附图对本申请做进一步说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本申请的保护范围。

实施例一

本申请的一个实施例提供了一种复合舱板，如图1所示，该舱板包括：

第一蒙皮1、第一支撑板2、支撑垫柱3、第二支撑板4和第二蒙皮5。

其中，第一蒙皮1配置有贯穿所述第一蒙皮上下两面的第一通孔组，第一支撑板2配置有贯穿所述第一支撑板上下两面的第二通孔组，第一蒙皮1和第一支撑板2外形一致，开设相同的通孔，也就是说，所述第一通孔组与第二通孔组完全对应。

在一个具体示例中，参见图1，第一蒙皮1上的第一通孔组中包括多个通孔，例如，1-1为第一蒙皮1上的设备安装通孔；1-2为第一蒙皮1上的多层复合舱板组合连接通孔；1-3为第一蒙皮1上与其他舱板连接的安装通孔；1-4为第一蒙皮上接地连接的通孔。相对应的，第一支撑板2上的第二通孔组中包括多个与第一通孔组中多个通孔完全对应的通孔，具体的，参见图1，2-1为第一支撑板2上的设备安装通孔；2-2 为第一支撑板2上的多层复合舱板组合连接通孔；2-3为第一支撑板2上与其他舱板连接的安装通孔；2-4为第二支撑板上接地连接的通孔。

第二蒙皮5配置有贯穿所述第二蒙皮上下两面的第四通孔组，第二支撑板4配置有贯穿所述第二支撑板上下两面的第三通孔组，第二蒙皮5和第二支撑板3外形一致，开设相同的通孔，也就是说，所述第三通孔组与第四通孔组完全对应。

同理，在一个具体示例中，如图1所示，第二支撑板4开设有包括第二支撑板上的设备安装通孔4-1、第二支撑板上的多层复合舱板组合连接通孔4-2、第二支撑板上与其他舱板连接的安装通孔4-3和第二支撑板上接地连接的通孔4-4的第三通孔组；第二蒙皮5上开设有与第三通孔组完全对应的第四通孔组，其中第四通孔组包括第二蒙皮5上的设备安装通孔5-1、第二蒙皮5上的多层复合舱板组合连接通孔5-2、第二蒙皮5上与其他舱板连接的安装通孔5-3和第二蒙皮5上接地连接的通孔5-4。

需要说明的是，上述诸如1-1、1-2、1-3或1-4等为通孔的标号，用于区分不同的通孔，第一蒙皮和第二蒙皮与替代的蜂窝板蒙皮相同。此外，为了增强复合舱板的导电性、刚度和强度，在本申请的一个优选示例中，第一支撑板和第二支撑板和支撑垫柱为金属材质，例如铝合金。

本领域技术人员应该明了，蒙皮或者支撑板上的通孔也不限于此，具体情况应依据实际情况而定。因此，本申请设计的复合舱板可修改利用的实现性高，在综合电性能考核过程中，若要更改设备的安装位置，可现场对新安装位置进行打孔加工；且在综合电性能考核后，可修改舱板构型或设备安装孔位用于其它电性星测试使用。

参见图1，所述支撑垫柱3用于连接所述第一蒙皮1、第一支撑板2、第二支撑板 4和第二蒙皮5，进一步，支撑垫柱的第一端设置有与所述第一支撑板连接的第五通孔组3-1，所述支撑垫柱的第二端设置有与所述第二支撑板连接的第六通孔组3-2。

在一个具体示例中，该第一蒙皮1，第一支撑板2，第二支撑板4，第二蒙皮5 开设相同的多层复合舱板组合连接通孔，例如1-2、2-2、4-2和5-2，用于与支撑垫柱连接；进一步，如图1所示，支撑垫柱3开设与第一蒙皮1、第一支撑板2、第二支撑板4和第二蒙皮5的多层复合舱板组合连接通孔匹配的通孔3-1和3-2，也就是说， 3-1和3-2与所述标号为1-2、2-2、4-2和5-2的通孔对应并组合连接。

在一个具体示例中，所述多层复合舱板组合连接通孔直径为4.5mm，所述支撑垫柱的通孔为4.5mm。本领域技术人员应该明白，图1中的部分多层复合舱板组合连接通孔并未标号，但不意味着不与支撑垫柱连接，为了实现各舱板之间的紧固连接，支撑垫柱的数量和直径大小依据实际情况而定。

在一个具体实施例中，如图1所示，第一蒙皮1和第一支撑板2开设与替代的蜂窝板舱外侧蒙皮孔位一致的通孔，例如第一蒙皮上的设备安装通孔1-1、第一蒙皮1 上与其他舱板连接的安装通孔1-3、第一支撑板2上的设备安装通孔2-1和第一支撑板 2上与其他舱板连接的安装通孔2-3；第二蒙皮5和第二支撑板4开设与替代的蜂窝板舱内侧蒙皮孔位一致的通孔，例如，第二支撑板4上的设备安装通孔4-1、第二支撑板4上与其他舱板连接的安装通孔4-3、第二蒙皮5上的设备安装通孔5-1和第二蒙皮 5上与其他舱板连接的安装通孔5-3；

如图2所示，第一蒙皮1，第一支撑板2，支撑垫柱3，第二支撑板4，第二蒙皮 5在连接通孔处使用多层复合舱板连接紧固件6连接，例如，选用M4规格的螺栓作为紧固件，连接后组合次序为第一蒙皮1，第一支撑板2，支撑垫柱3，第二支撑板4，第二蒙皮5。使用紧固件连接后的复合舱板厚度与替代的蜂窝板厚度相同。

图2示出的上述使用紧固件连接完成后的复合舱板为空间设备提供安装连接功能，组合体厚度可实现替代的蜂窝板厚度相同，因此，该舱板可进行各设备之间接口验证等电性能测试。此外，由于蒙皮优先采用与替代的蜂窝板蒙皮完全相同的设计，则通过优化支撑板的材质和构型使所述多层复合舱板与替代的蜂窝板电、磁性能相近，以及上下蒙皮的导通，即第一蒙皮和第二蒙皮的导通，因此，该舱板可进行电磁兼容性试验。进一步，第一蒙皮和第二蒙皮在靠近自身边缘的相同位置开设直径为3.5mm的第七通孔组，用于导线连接实现第一蒙皮和第二蒙皮的连接导通，实现接地。

替代的蜂窝板的蜂窝芯质量轻，复合舱板的支撑板重量重，因此，为了使复合舱板与替代的蜂窝板的重量相当，在本申请的一个优选示例中，所述第一支撑板和第二支撑板开设减重槽，用于减轻复合舱板的重量。需要说明的是，电性星对舱板的重量没有要求，可以变轻，可以变重，只要能够实现可靠连接即可。

为解决现有技术存在的问题，本申请提供一种复合舱板，该舱板结构形式简单，加工流程比替代的蜂窝板制备少了模具设计与加工、埋件加工和胶接成型等工序，无需专用加工设备，加工周期和生产成本可缩短至1/3以下，实现降低加工成本和加快电性星研制节奏的效果，并且所述复合舱板满足电性星综合电性能考核的需求，进一步，其可修改利用的实现性变高。

实施例二

本申请的另一个实施例提供了一种空间设备安装方法，该方法利用上述实施例一所述的复合舱板实现对空间设备的安装。图3示出根据本申请的一个实施例的空间设备安装方法的流程示意图，结合图4对该方法进行阐释。

在一个具体示例中，如图4所示，舱外设备7和舱内设备8为空间设备，其安装方法如图3所示：

S10、依次叠加预先加工有多个通孔的第一支撑板2、第一蒙皮1和舱外设备7，将第一支撑板2的第二通孔组与第一蒙皮1的第一通孔组的通孔完全对齐并贴合；将舱外设备7的安装孔与对齐孔位的第一支撑板2和第一蒙皮1上相应的设备安装通孔对齐并贴合；使用紧固件9将舱外设备7与第一支撑板2和第一蒙皮1连接组成第一组合体；在一个具体示例中，第一支撑板2上的多个通孔，即第二通孔组包括2-1、 2-2和2-3等；第一蒙皮1上的多个通孔，即第一通孔组包括1-1、1-2和1-3等，也就是说，2-1与1-1贴合、2-2与1-2贴合以及2-3与1-3贴合等。

S20、依次叠加预先加工有多个通孔的第二支撑板4、第二蒙皮5和舱内设备8，将第二支撑板4的第三通孔组与第二蒙皮5的第四通孔组的通孔完全对齐并贴合；将舱内设备8的安装孔与对齐孔位的第二支撑板4和第二蒙皮5上相应的设备安装通孔对齐并贴合；使用紧固件10将舱内设备8与第二支撑板4和第二蒙皮5连接组成第二组合体；在一个具体示例中，第二支撑板4上的多个通孔，即第三通孔组包括4-1和 4-2等；第二蒙皮5上的多个通孔，即第四通孔组包括5-1、5-2和5-3等，也就是说， 4-1与5-1贴合、4-2与5-2贴合以及4-3与5-3贴合等。

S30、在第一组合体和第二组合体之间置入加工有通孔3-1和3-2的支撑垫柱3，分别与第一组合体和第二组合体的多层复合舱板组合连接通孔对齐并贴合。

S40、使用紧固件6将所述第一组合体和第二组合体的连接通孔及支撑垫柱3进行连接。

如图4所示，上述安装完成后的结构组合次序为舱外设备7，第一蒙皮1，第一支撑板2，支撑垫柱3，第二支撑板4，第二蒙皮5，舱内设备8。若第一蒙皮1和第二蒙皮5电测试不导通，则使用导线将第一蒙皮1和第二蒙皮5连接导通。

为解决现有技术存在的问题，本申请提供了一种空间设备安装方法，满足电性星综合电性能考核的需求以及电性星对舱板安装连接功能的要求，进一步，缩短了空间设备的安装时间，极大提高了工作效率。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

还需要说明的是，在本申请的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本申请的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种空间设备安装方法，其特征在于，包括：

所述空间设备为复合舱板，包括第一蒙皮、第一支撑板、支撑垫柱、第二支撑板和第二蒙皮，其中，

所述第一蒙皮配置有贯穿所述第一蒙皮上下两面的第一通孔组；

所述第一支撑板配置有贯穿所述第一支撑板上下两面的第二通孔组；

所述第二支撑板配置有贯穿所述第二支撑板上下两面的第三通孔组；

所述第二蒙皮配置有贯穿所述第二蒙皮上下两面的第四通孔组；

所述第一蒙皮和第一支撑板外形一致，所述第一通孔组与第二通孔组完全对应；

所述第二蒙皮和第二支撑板外形一致，所述第三通孔组与第四通孔组完全对应；

所述支撑垫柱用于连接所述第一蒙皮、第一支撑板、第二支撑板和第二蒙皮，所述支撑垫柱的第一端设置有与所述第一支撑板连接的第五通孔组，所述支撑垫柱的第二端设置有与所述第二支撑板连接的第六通孔组；

所述空间设备安装方法，包括，

依次叠加预先加工有多个通孔的第一支撑板、预先加工有多个通孔的第一蒙皮和舱外设备；将所述第一支撑板的第二通孔组与所述第一蒙皮的第一通孔组完全对齐并贴合；将所述舱外设备的安装孔与所述第一通孔组和第二通孔组对齐并贴合；使用紧固件将所述舱外设备与第一支撑板和第一蒙皮连接组成第一组合体；

依次叠加预先加工有多个通孔的第二支撑板、预先加工有多个通孔的第二蒙皮和舱内设备；将所述第二支撑板的第三通孔组与所述第二蒙皮的第四通孔组完全对齐并贴合；将所述舱内设备的安装孔与所述第三通孔组和第四通孔组对齐并贴合；使用紧固件将所述舱内设备与第二支撑板和第二蒙皮连接组成第二组合体；

在第一组合体和第二组合体之间置入加工有通孔的支撑垫柱，分别与第一组合体和第二组合体的多层复合舱板组合连接通孔对齐并贴合，其中所述通孔包括：与所述第一支撑板连接的第五通孔组和与所述第二支撑板连接的第六通孔组；

使用紧固件将所述第一组合体、第二组合体及支撑垫柱进行连接。

2.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第一蒙皮和第二蒙皮与替代的蜂窝板蒙皮相同。

3.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板和支撑垫柱为金属材质。

4.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板开设减重槽。

5.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第一蒙皮和第二蒙皮在靠近边缘的相同位置开设第七通孔组，用于导线连接实现第一蒙皮和第二蒙皮的连接导通。

6.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述复合舱板厚度与替代的蜂窝板厚度相同。

7.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第一通孔组、第二通孔组、第三通孔组或第四通孔组的通孔直径为4.5mm。

8.根据权利要求5所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第七通孔组的通孔直径为3.5mm。

9.根据权利要求1所述的空间设备安装方法，其特征在于，所述第一蒙皮和第二蒙皮电测试不导通时，使用导线连接导通所述第一蒙皮和第二蒙皮。

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