CN113879561B - 立方星平台及立方星 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及航空航天技术领域，具体而言，涉及一种立方星平台及立方星，包括‑Y板、堆栈框架和内框，所述‑Y板为载荷安装板，所述内框包括横框部和纵框部，所述横框部和所述纵框部相互垂直连接形成T形结构，且所述横框部和所述纵框部均垂直安装于所述‑Y板。本申请的目的在于针对现有立方星力学环境严酷，需要增加立方星力学性能的问题，提供一种立方星平台及立方星。
Description
技术领域
本申请涉及航空航天技术领域，具体而言，涉及一种立方星平台及立方星。
背景技术
常见立方星尺寸有1U、2U、3U和6U等规格，其体积较小、接口统一。前三者由于体积过小而功能局限，6U立方星兼顾尺寸及性能两方面，因此得以广泛应用于10kg级卫星。由于立方星多数采用侧挂形式安装于运载舱段内壁或者适配器锥段，因此力学环境严酷，对卫星结构设计提出严苛要求。
发明内容
本申请的目的在于针对现有立方星力学环境严酷，需要增加立方星力学性能的问题，提供一种立方星平台及立方星。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本申请实施例的一个方面提供一种立方星平台，包括-Y板、堆栈框架和内框，所述-Y板为载荷安装板，所述内框包括横框部和纵框部，所述横框部和所述纵框部相互垂直连接形成T形结构，且所述横框部和所述纵框部均垂直安装于所述-Y板。
可选地，所述横框部和所述纵框部均采用镂空结构。
该技术方案的有益效果在于：这能够减小立方星平台的整体重量，且可方便电缆布局及绑扎，无需另设置穿线孔及电缆支架，简化结构。
可选地，所述-Y板具有用于安装载荷的安装板面，在所述安装板面上分布有若干加强筋。
该技术方案的有益效果在于：通过这些加强筋能够对-Y板起到一定的加强作用。
可选地，所述堆栈框架固定于所述-Y板。
该技术方案的有益效果在于：在堆栈框架上可以集中安装各种设备，在使堆栈框架安装于-Y板，以提高装配效率，通过堆栈框架自身的强度同时也能够对-Y板及立方星平台起到加强作用。
可选地，所述-Y板具有安装板面，所述内框安装于所述安装板面，所述横框部在所述-Y板的宽度方向上延伸，所述纵框部在所述-Y板的长度方向延伸，以使所述内框将所述-Y板的安装板面分隔为面积相等的三个部分，所述堆栈框架安装于所述三个部分之一上。
该技术方案的有益效果在于：这样，内框为安装在-Y板上的载荷分隔出了不同的安装空间，使各种载荷便于分类安装。
可选地，所述三个部分分别为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分位于所述横框部背离所述纵框部的一侧，所述第二部分和所述第三部分均位于所述横框部面向所述纵框部的一侧，且在所述-Y板的宽度方向上所述第二部分和所述第三部分位于所述纵框部的相对两侧，所述堆栈框架安装于所述第二部分上或第三部分上，所述堆栈框架的长度方向平行于所述纵框部的长度方向。
该技术方案的有益效果在于：使用时，堆栈框架一般是长度方向处于竖直方向或近似竖直方向，在堆栈框架内，各载荷一般是沿着堆栈框架的长度方向布置的，堆栈框架设置在第二部分上或第三部分上，使堆栈框架能够较好的利用第二部分或第三部分的长度空间可选地，所述第二部分和所述第三部分中一者安装所述堆栈框架，另一者用于安装载荷。这样为载荷提供了比较充足的安装空间。
可选地，在所述堆栈框架和所述内框内均设置有供载荷连接的安装接口。
该技术方案的有益效果在于：将安装接口布置在所述堆栈框架和所述内框内，充分利用了所述堆栈框架和所述内框的自身结构，减小了另设安装接口所占据的空间，且减小了重量，降低了成本，缩短了加工周期。
可选地，还包括+Y板和多根横梁，在所述-Y板的宽度方向上均设置有所述横梁，所述+Y板正对所述-Y板设置，所述-Y板与所述+Y板中间通过所述横梁固定连接。
该技术方案的有益效果在于：在所述-Y板与所述+Y板之间还设置有+X板、-X板、+Z板和-Z板，通过设置横梁加强了立方星平台的整体结构强度，进一步改善了立方星平台的力学性能。
本申请的另一个方面提供一种立方星，包括本申请所提供的立方星平台。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请实施例中所述的立方星平台及立方星，由于-Y板为载荷安装板，使载荷均直接和/或间接的固定于-Y板，使-Y板成为整星“底板”，载荷集中，力学性能较好，且便于整星装配，使内框固定垂直安装于所述-Y板，且使所述横框部和所述纵框部相互垂直连接形成T形结构，则通过内框与-Y板形成整体结构，并对-Y板进行结构加强，提高了-Y板的力学性能，进而提高了采用了本申请实施例所提供的立方星平台的立方星的整体强度。
本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的立方星平台的一种实施方式的内部结构示意图；
图2为本申请实施例提供的立方星平台的一种实施方式的爆炸结构示意图。
附图标记：
1--Y板；2-加强筋；3--Z板；4-横梁；5-+X板；6-横框部；7-+Y板；8-+Z板；9-纵框部；10-堆栈框架；11--X板；12-第一部分；13-第三部分；14-第二部分。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1和图2所示，本申请实施例的一个方面提供一种立方星平台，包括-Y板1、堆栈框架10和内框，所述-Y板1为载荷安装板，所述内框包括横框部6和纵框部9，所述横框部6和所述纵框部9相互垂直连接形成T形结构，且所述横框部6和所述纵框部9均垂直安装于所述-Y板1。
本申请实施例中所述的立方星平台，优选的，包括+Y板7、+X板5、-X板11、+Z板8和-Z板3，各板件相互连接形成封闭的箱板式结构，Y板还称作屏代板。
本申请实施例中所述的立方星平台，由于-Y板1为载荷安装板，使载荷均直接和/或间接的固定于-Y板1，使-Y板1成为整星“底板”，载荷集中，力学性能较好，且便于整星装配，使内框固定垂直安装于所述-Y板1，且使所述横框部6和所述纵框部9相互垂直连接形成T形结构，则通过内框与-Y板1形成整体结构，并对-Y板1进行结构加强，提高了-Y板1的力学性能，进而提高了采用了本申请实施例所提供的立方星平台的立方星的整体强度。可选地，所述横框部6和所述纵框部9均采用镂空结构。这能够减小立方星平台的整体重量，且可方便电缆布局及绑扎，无需另设置穿线孔及电缆支架，简化结构。
可选地，所述-Y板1具有用于安装载荷的安装板面，在所述安装板面上分布有若干加强筋2。通过这些加强筋2能够对-Y板1起到一定的加强作用。
可选地，本申请实施例所提供的立方星平台，还包括堆栈框架10，所述堆栈框架10固定于所述-Y板1。在堆栈框架10上可以集中安装各种设备，在使堆栈框架10安装于-Y板1，以提高装配效率，通过堆栈框架10自身的强度同时也能够对-Y板1及立方星平台起到加强作用。
可选地，所述-Y板1具有安装板面，所述内框安装于所述安装板面，所述横框部6在所述-Y板1的宽度方向上延伸，所述纵框部9在所述-Y板1的长度方向延伸，以使所述内框将所述-Y板1的安装板面分隔为面积相等的三个部分，所述堆栈框架10安装于所述三个部分之一上。具体的，这面积相等的三个部分中的第一个部分位于横框部6背离纵框部9的一侧，另两个位于横框部6面向纵框部9的一侧且位于纵框部9的相对两侧。这样，内框为安装在-Y板1上的载荷分隔出了不同的安装空间，使各种载荷便于分类安装。
可选地，本申请实施例所提供的立方星平台，还包括堆栈框架10，所述三个部分分别为第一部分12、第二部分14和第三部分13，所述第一部分12位于所述横框部6背离所述纵框部9的一侧，所述第二部分14和所述第三部分13均位于所述横框部6面向所述纵框部9的一侧，且在所述-Y板1的宽度方向上所述第二部分14和所述第三部分13位于所述纵框部9的相对两侧，所述堆栈框架10安装于所述第二部分14上或第三部分13上，所述堆栈框架10的长度方向平行于所述纵框部9的长度方向。使用时，堆栈框架10一般是长度方向处于竖直方向或近似竖直方向，在堆栈框架10内，各载荷一般是沿着堆栈框架10的长度方向布置的，堆栈框架10设置在第二部分14上或第三部分13上，使堆栈框架10能够较好的利用第二部分14或第三部分13的长度空间。由于立方星采用标准外包络尺寸，卫星内部空间无法扩展，这就要求内部布局合理、结构紧凑，在满足平台技术指标要求的前提下，为载荷节省出安装空间，通过内框及堆栈框架10的设置，将-Y板1的安装板面分成多个面积相同的部分，便于各设备和载荷分类后集中布置。具体的，舱内星务主备机、姿控主备机、PCDU、蓄电池、测控主备机、导航接收机、推进器及载荷下位机等都安装于堆栈框架10之内，堆栈框架10同时作为主结构，通过螺钉与+Y板7和-Y板1连接，加强整体结构的刚度。卫星通过双太敏及磁强计粗定姿，星敏及陀螺精确定姿，配置三个正交飞轮、一个斜装飞轮以及三个单轴磁力矩器进行调姿，并通过推进器进行轨道维持及变轨。上述配置与30kg级别卫星一致，可实现快速机动、精确指向、稳定控制，使卫星具备执行复杂工作任务的能力。
可选地，所述第二部分14和所述第三部分13中一者安装所述堆栈框架10，另一者用于安装载荷。这样为载荷提供了比较充足的安装空间。
可选地，在所述堆栈框架10和所述内框内均设置有供载荷连接的安装接口。将安装接口布置在所述堆栈框架10和所述内框内，充分利用了所述堆栈框架10和所述内框的自身结构，减小了另设安装接口所占据的空间，且减小了重量，降低了成本，缩短了加工周期。
可选地，本申请实施例所提供的立方星平台，还包括+Y板7和多根横梁4，在所述-Y板1的宽度方向上均设置有所述横梁4，所述+Y板7正对所述-Y板1设置，所述-Y板1与所述+Y板7中间通过所述横梁4固定连接。在所述-Y板1与所述+Y板7之间还设置有+X板5、-X板11、+Z板8和-Z板3，通过设置横梁4加强了立方星平台的整体结构强度，进一步改善了立方星平台的力学性能。
本申请的另一个方面提供一种立方星，包括本申请实施例所提供的立方星平台。
本申请实施例中所述的立方星，采用了本申请实施例中所述的立方星平台，由于-Y板1为载荷安装板，使载荷均直接和/或间接的固定于-Y板1，使-Y板1成为整星“底板”，载荷集中，力学性能较好，且便于整星装配，使内框固定垂直安装于所述-Y板1，且使所述横框部6和所述纵框部9相互垂直连接形成T形结构，则通过内框与-Y板1形成整体结构，并对-Y板1进行结构加强，提高了-Y板1的力学性能，进而提高了采用了本申请实施例所提供的立方星平台的立方星的整体强度。
本申请实施例中，+Y板7和-Y板1采用7A09铝合金材料，面板厚度2mm，内部设计3mm厚度加强筋2，其中-Y板1可为多数舱内设备提供安装面。+Z板8和-Z板3采用7A09铝合金材料，面板厚度2mm，内部设计3mm厚度加强筋2，为舱外设备及展开帆板提供安装接口；二者通过螺钉与+Y板7和-Y板1连接。横梁4采用7A09铝合金材料，通过螺钉与+Y板7和-Y板1连接，起到加强整体结构强度的作用，同时为±X板提供安装接口。+X板5和-X板11采用FR4材料，面板厚度2mm，外表面粘贴体装电池片，内部有线路铺层，整板既作为体装电池阵基板，也作为卫星结构板，二者通过螺钉与横梁4连接。本申请实施例中，各铝合金材料均可以根据成本、力热等因素更换碳纤维材料。体装电池片根据不同卫星能源需求而选择是否安装于立方星平台。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.立方星平台，其特征在于，包括-Y板、堆栈框架和内框，所述-Y板为载荷安装板，所述内框包括横框部和纵框部，所述横框部和所述纵框部相互垂直连接形成T形结构，且所述横框部和所述纵框部均垂直安装于所述-Y板，所述堆栈框架固定于所述-Y板，所述-Y板具有安装板面，所述内框安装于所述安装板面，所述横框部在所述-Y板的宽度方向上延伸，所述纵框部在所述-Y板的长度方向延伸，以使所述内框将所述-Y板的安装板面分隔为面积相等的三个部分，所述堆栈框架安装于所述三个部分之一上；
所述三个部分分别为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分位于所述横框部背离所述纵框部的一侧，所述第二部分和所述第三部分均位于所述横框部面向所述纵框部的一侧，且在所述-Y板的宽度方向上所述第二部分和所述第三部分位于所述纵框部的相对两侧，所述堆栈框架安装于所述第二部分上或第三部分上，所述堆栈框架的长度方向平行于所述纵框部的长度方向，所述第二部分和所述第三部分中一者安装所述堆栈框架，另一者用于安装载荷；在所述堆栈框架上集中安装各种设备。
2.根据权利要求1所述的立方星平台，其特征在于，所述横框部和所述纵框部均采用镂空结构。
3.根据权利要求1所述的立方星平台，其特征在于，所述-Y板具有用于安装载荷的安装板面，在所述安装板面上分布有若干加强筋。
4.根据权利要求1所述的立方星平台，其特征在于，在所述堆栈框架和所述内框内均设置有供载荷连接的安装接口。
5.根据权利要求1或4所述的立方星平台，其特征在于，还包括+Y板和多根横梁，在所述-Y板的宽度方向上均设置有所述横梁，所述+Y板正对所述-Y板设置，所述-Y板与所述+Y板中间通过所述横梁固定连接。
6.立方星，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述的立方星平台。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room 1101, 11 / F, building 4, zone 1, 81 Beiqing Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Beijing Weina Starry Sky Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Patentee after: Beijing Guoyu XingKong Technology Co.,Ltd. Patentee after: Anhui Weina XingKong Technology Co.,Ltd. Patentee after: Hainan Weina Star Technology Co.,Ltd. Patentee after: Shaanxi Guoyu XingKong Technology Co.,Ltd. Address before: Room 1101, 11 / F, building 4, zone 1, 81 Beiqing Road, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING MINOSPACE TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China Patentee before: Beijing Guoyu XingKong Technology Co.,Ltd. Patentee before: Anhui Weina XingKong Technology Co.,Ltd. Patentee before: Hainan Weina Star Technology Co.,Ltd. Patentee before: Shaanxi Guoyu XingKong Technology Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |