CN114394259A - 一种星箭四点连接卫星的主承力结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种星箭四点连接卫星的主承力结构,包括顶板、底板、侧板、星箭对接头和主承力加强角盒;底板的四个顶角处镶嵌四个扇形星箭对接头,星箭对接头的扇形区域以埋块的方式镶嵌于底板中,星箭对接头具有长方形区域,星箭对接头镶嵌于底板后该长方形区域突出于底板外,形成星箭对接部位;顶板与底板采用相同的轮廓,顶板固定在侧板的顶部;侧板的集中载荷通过扇形埋块I、扇形埋块II,以及主承力加强角盒集中承载于星箭对接头。在整星布局方面,相对于传统隔板的舱板式结构,增加了整星设备安装布局空间,在同类重量相当的小卫星领域,结构占比最低,达到了14%,且总装操作性好,满足卫星快速组装、发射的应用需求。
Description
技术领域
本发明属于航天结构技术领域,特别涉及一种星箭四点连接卫星的主承力结构。
背景技术
微小卫星一般是指一类重量小于1000Kg的卫星,具有成本低、研制周期短、快速组装发射、组网功能强等特点。现有的微小卫星多采用舱板式、中心承力筒、杆系结构等结构形式,目前舱板式结构卫星基本是采用隔板、外板自外向内再到舱体支撑点的传力体系,造成传力路径相对较长,结构效率较低,且舱板式承力接头设计难度大。中心承力筒结构形式卫星有利于保证整星的强度和刚度,但对于设备的安装空间适应性比较差;杆系结构形式的卫星开敞性和承受集中载荷的能力比舱板式好,但整体刚度和稳定性较差。
针对微小卫星平台提出了高承载力、结构效率高、快速组装的要求,目前小卫星的舱板式、中心承力筒、杆系结构等结构构型,已不满足上述要求。
为了适应商业航天的快速发展,提升微小卫星组装到发射的效率,提高我国商业卫星的国际竞争力,有必要开发一种高承载、结构效率高、快速组装模块化的一种微小卫星主承力结构。
发明内容
为了解决现有技术中微小卫星结构重量占比高、快速响应、组装不强等问题,本发明的目的在于提供一种高响应、快组装,模块化舱板式结构主体,增大了设备的安装空间,相比于一般传统舱板式结构,取消了中间隔板,降低了结构占比,利用侧板埋块集中承载于星箭对接头,增大了设备安装空间、减轻了承力结构的重量、提高了结构强度与刚度。
本发明提供的技术方案如下:
一种星箭四点连接卫星的主承力结构,包括顶板、底板、四个侧板、四个星箭对接头和主承力加强角盒;其中,所述底板为正方形,四个顶角处镶嵌四个扇形星箭对接头,星箭对接头的扇形区域以埋块的方式镶嵌于底板中,上表面及侧面含有与侧板相对应的连接孔,加工有连接孔的侧面与底板侧面齐平,星箭对接头具有长方形区域,星箭对接头镶嵌于底板后该长方形区域突出于底板外,形成星箭对接部位,该星箭对接部位上加工有星箭连接孔;
所述顶板与底板采用相同的轮廓,顶板固定在侧板的顶部;
所述侧板包括第一侧板和第二侧板,第一侧板为-Y向侧板,第二侧板包括+X向侧板、-X向侧板和+Y向侧板,-Y侧板与+Y侧板底部镶嵌扇形埋块I,+X侧板与-X侧板底部镶嵌扇形埋块II,相邻两侧板底部的扇形埋块I与扇形埋块II的直角边对接形成夹角,主承力加强角盒放置于夹角处,侧板的集中载荷通过扇形埋块I、扇形埋块II,以及主承力加强角盒集中承载于星箭对接头。
根据本发明提供的一种星箭四点连接卫星的主承力结构,具有以下有益效果:
本发明提供的一种星箭四点连接卫星的主承力结构,通过合理地、模块化地设计,整星布局方面,相对于传统隔板的舱板式结构,增加了整星设备安装布局空间,在同类重量相当的小卫星领域,结构占比最低,达到了14%,且总装操作性好,满足卫星快速组装、发射的应用需求。
附图说明
图1为本发明中一种星箭四点连接卫星主承力结构分解示意图;
图2为本发明中一种星箭四点连接卫星主承力结构星箭接头示意图;
图3为本发明中一种星箭四点连接星箭接头主结构示意图;
图4为本发明中一种星箭四点连接星箭接头主结构分解示意图;
图5为本发明中一种星箭四点连接卫星主承力结构侧板较强角盒示意图;
图6为本发明中一种星箭四点连接卫星主承力结构加强梁分解示意图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
本发明提供了一种星箭四点连接卫星的主承力结构,如图1所示,包括顶板1、底板4、四个侧板、四个星箭对接头8、主承力加强角盒7;其中,所述底板4为正方形,为铝面板铝蜂窝夹层结构板,四个顶角处镶嵌四个扇形星箭对接头8,如图2所示,星箭对接头8的扇形区域以埋块的方式镶嵌于底板4中,上表面及侧面含有与侧板相对应的连接孔,加工有连接孔的侧面与底板4侧面齐平,星箭对接头8具有长方形区域,星箭对接头8镶嵌于底板4后该长方形区域突出于底板4外,形成星箭对接部位,该星箭对接部位上加工有星箭连接孔。
所述顶板1与底板4采用相同的轮廓,为铝面板铝蜂窝夹层结构板,顶板1固定在侧板的顶部;
如图3和图4所示,所述侧板包括第一侧板和第二侧板,第一侧板为-Y向侧板2,第二侧板包括+X向侧板32、-X向侧板31和+Y向侧板33,均为铝面板铝蜂窝夹层结构板,-Y侧板2与+Y侧板33底部镶嵌扇形埋块I 9,+X侧板32与-X侧板31底部镶嵌扇形埋块II 10,相邻两侧板底部的扇形埋块I 9与扇形埋块II 10的直角边对接形成夹角,主承力加强角盒7放置于夹角处,侧板的集中载荷通过扇形埋块I 9、扇形埋块II 10,以及主承力加强角盒7集中承载于星箭对接头8。优选地,扇形埋块I 9与扇形埋块II 10为铝合金扇形埋块。
在一种优选的实施方式中,所述-Y侧板2与+Y侧板33固定在底板4的两侧边上,与顶板1的两侧边相连接;所述+X侧板32与-X侧板31固定在底板4的上表面,与顶板1的下表面相连接。
在一种优选的实施方式中,如图4所示,所述主承力加强角盒7含有两侧翼(74/75),两侧翼(74/75)对接形成直角结构,两侧翼之间自上至下安装有多层加强耳片,如第一加强耳片71、第二加强耳片72和第三加强耳片73;最下层加强耳片如第三加强耳片73上加工有至少两个通孔,通孔的位置与星箭对接头8对应方向上的连接孔对应,实施主承力加强角盒7与底板4的连接;一侧翼75上至少开设有两个通孔,与扇形埋块II 10对应方向的连接孔对应,另一侧翼74内侧设置有至少两个凸台76,凸台76内加工有螺纹孔,与扇形埋块I9对应方向的连接孔对应。螺纹紧固件自侧板侧穿入凸台76,与凸台上螺纹孔匹配实施侧板与主承力加强角盒7一侧翼74的连接,螺纹紧固件自另一侧翼75上的通孔穿出后,实施主承力加强角盒7另一侧翼75与侧板的连接。凸台的设置利于保证整星侧板总装操作的方便性与快捷性。
在本发明中,如图5所示,所述主承力结构侧板的夹角出安装有侧板加强角盒6,加强角盒6含有两侧翼(64/65),两侧翼(64/65)对接形成直角结构,两侧翼之间安装有多层加强耳片,如第一加强耳片61、第二加强耳片62和第三加强耳片63;一侧翼65上至少开设有两个通孔,与+X侧板32与-X侧板31上的连接孔对应,另一侧翼64内侧设置有至少两个凸台66,凸台66内加工有螺纹孔,与+Y侧板33上对应方向的连接孔对应。螺纹紧固件自侧板侧穿入凸台66,与凸台上螺纹孔匹配实施侧板与侧板加强角盒6一侧翼64的连接,螺纹紧固件自另一侧翼65上的通孔穿出后,实施侧板加强角盒6另一侧翼65与侧板的连接。
在本发明中,如图6所示,所述-Y侧板2内侧固定有至少一个加强梁5,所述加强梁5的截面形状为“工”字形,所述加强梁5采用高强度铝合金;加强梁两侧耳片加工有至少两个通孔,通过穿过通孔的螺纹紧固件固定至+X侧板32与-X侧板31上,加强梁侧翼53含有多个如5个通孔,通过穿过通孔的螺纹紧固件固定至-Y侧板2上。在卫星地面试验时,主承力结构不安装-Y侧板2,只通过加强梁5支撑+X侧板32与-X侧板31;在卫星服役工作时,-Y侧板2与加强梁5固连,加强梁5作为增强结构,提高主承力结构稳定性。
整体装配关系:按照+X侧板—>-X侧板—>+Z顶板的顺序,组合成一个开口长方体,然后安装底部主承力加强角盒7,-Y侧加强梁5,侧板加强角盒6安装在±X侧板上,安装+Y侧板,最后安装-Y侧板。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (6)
1.一种星箭四点连接卫星的主承力结构,其特征在于,包括顶板(1)、底板(4)、四个侧板、四个星箭对接头(8)和主承力加强角盒(7);其中,所述底板(4)为正方形,四个顶角处镶嵌四个扇形星箭对接头(8),星箭对接头(8)的扇形区域以埋块的方式镶嵌于底板(4)中,上表面及侧面含有与侧板相对应的连接孔,加工有连接孔的侧面与底板(4)侧面齐平,星箭对接头(8)具有长方形区域,星箭对接头(8)镶嵌于底板(4)后该长方形区域突出于底板(4)外,形成星箭对接部位,该星箭对接部位上加工有星箭连接孔;
所述顶板(1)与底板(4)采用相同的轮廓,顶板(1)固定在侧板的顶部;
所述侧板包括第一侧板和第二侧板,第一侧板为-Y向侧板(2),第二侧板包括+X向侧板(32)、-X向侧板(31)和+Y向侧板(33),-Y侧板(2)与+Y侧板底部镶嵌扇形埋块I(9),+X侧板(32)与-X侧板(31)底部镶嵌扇形埋块II(10),相邻两侧板底部的扇形埋块I(9)与扇形埋块II(10)的直角边对接形成夹角,主承力加强角盒(7)放置于夹角处,侧板的集中载荷通过扇形埋块I(9)、扇形埋块II(10),以及主承力加强角盒(7)集中承载于星箭对接头(8)。
2.根据权利要求1所述的星箭四点连接卫星的主承力结构,其特征在于,所述顶板(1)为铝面板铝蜂窝夹层结构板;和/或
所述底板(4)为铝面板铝蜂窝夹层结构板;和/或
所述侧板均为铝面板铝蜂窝夹层结构板;和/或
所述扇形埋块I(9)与扇形埋块II(10)为铝合金扇形埋块。
3.根据权利要求1所述的星箭四点连接卫星的主承力结构,其特征在于,所述-Y侧板(2)与+Y侧板(33)固定在底板(4)的两侧边上,与顶板(1)的两侧边相连接;所述+X侧板(32)与-X侧板(31)固定在底板(4)的上表面,与顶板(1)的下表面相连接。
4.根据权利要求1所述的星箭四点连接卫星的主承力结构,其特征在于,所述主承力加强角盒(7)含有两侧翼,两侧翼对接形成直角结构,两侧翼之间自上至下安装有多层加强耳片;最下层加强耳片上加工有至少两个通孔,通孔的位置与星箭对接头(8)对应方向上的连接孔对应,实施主承力加强角盒(7)与底板(4)的连接;一侧翼上至少开设有两个通孔,与扇形埋块II(10)对应方向的连接孔对应,另一侧翼内侧设置有至少两个凸台(76),凸台(76)内加工有螺纹孔,与扇形埋块I(9)对应方向的连接孔对应;螺纹紧固件自侧板侧穿入凸台(76),与凸台上螺纹孔匹配实施侧板与主承力加强角盒(7)一侧翼的连接,螺纹紧固件自另一侧翼上的通孔穿出后,实施主承力加强角盒(7)另一侧翼与侧板的连接。
5.根据权利要求1所述的星箭四点连接卫星的主承力结构,其特征在于,所述主承力结构侧板的夹角出安装有侧板加强角盒(6),加强角盒(6)含有两侧翼,两侧翼对接形成直角结构,两侧翼之间安装有多层加强耳片;一侧翼上至少开设有两个通孔,与+X侧板(32)与-X侧板(31)上的连接孔对应,另一侧翼内侧设置有至少两个凸台(66),凸台(66)内加工有螺纹孔,与+Y侧板(33)上对应方向的连接孔对应;螺纹紧固件自侧板侧穿入凸台(66),与凸台上螺纹孔匹配实施侧板与侧板加强角盒(6)一侧翼的连接,螺纹紧固件自另一侧翼上的通孔穿出后,实施侧板加强角盒(6)另一侧翼与侧板的连接。
6.根据权利要求1所述的星箭四点连接卫星的主承力结构,其特征在于,所述-Y侧板(2)内侧固定有至少一个加强梁(5),所述加强梁(5)的截面形状为“工”字形;加强梁两侧耳片加工有至少两个通孔,通过穿过通孔的螺纹紧固件固定至+X侧板(32)与-X侧板(31)上,加强梁侧翼(53)含有多个通孔,通过穿过通孔的螺纹紧固件固定至-Y侧板(2)上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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