CN203439274U - 一种控制组合与配电器一体化复合结构 - Google Patents

Abstract

一种控制组合与配电器一体化复合结构，包括壳体、配电器安装板、支撑散热板、导热绝缘软垫、导轨、母板、电源模块和铝板；壳体包括左侧板、右侧板、顶板、底板、前盖板和后盖板。本实用新型是空间飞行器控制系统的重要单机，采用物理隔离的方式设计的一体化复合结构，使控制组合与配电器共用一个结构体，经核算证实：本实用新型比传统的控制组合与配电器单独设计的方式在重量上减轻了18%，在体积上减小了15%，完全满足飞行器对于控制系统单机的结构设计的要求。

Description

一种控制组合与配电器一体化复合结构

技术领域

本实用新型涉及一种控制组合与配电器一体化复合结构。

背景技术

某空间飞行器是以飞行演示验证某关键技术为目标开展的利用运载器末级（留轨级）进行搭载飞行试验的飞行器。由于运载火箭运载能力的限制、飞行器的振动冲击载荷问题和在轨时的环境问题，飞行器对控制系统单机的设计有较高的要求：首先，控制系统单机在保证功能完整的条件下必须重量轻、体积小；其次，该飞行器在与运载器末级分离时，将产生量级最高达15.52g的随机振动和2000g的冲击载荷，控制系统单机必须能够承受该量级的振动冲击载荷并保证工作正常；第三，飞行器在轨时，空间散热和空间辐照等问题也必须在单机结构设计中予以重点考虑。

飞行器的控制系统由惯导、控制组合、配电器、导引头组成。目前，传统的设计方式是将上述各设备按其功能单独设计，再通过外部减振器安装在空间飞行器的舱体安装面上，然而在面对如此严酷的振动和冲击载荷时，所设计的单机结构不仅在体积和重量方面必然无法达到总体结构设计要求，而且由于外部减振器的隔离，无法通过安装面传导散热，从而无法达到总体的热设计要求。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种控制组合与配电器一体化复合结构,将结构模式较为相近的控制组合和配电器有机地结合为一体化复合结构，采用物理隔离的方式，使控制组合与配电器共用一个结构体，在单机的板级就增加散热片和阻尼垫，使热设计与整机加固相结合，同时解决了单机的重量、体积、电磁干扰、空间散热、抗振动冲击、空间辐照等传统控制系统单机结构设计无法解决的复合性问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种控制组合与配电器一体化复合结构，包括壳体、配电器安装板、支撑散热板、导热绝缘软垫、导轨、母板、电源模块和铝板；

壳体包括左侧板、右侧板、顶板、底板、前盖板和后盖板；

配电器安装板安装在壳体内部，将壳体分成两个密闭的空间，配电器安装在配电器安装板的一侧，壳体的顶板和底板上有板卡安装插槽，母板固定在壳体的后盖板上，母板、电源模块、顶板和底板上的板卡安装插槽均位于所述配电器安装板另一侧的密闭空间内，电源模块的一侧通过导热绝缘软垫粘贴在左侧板上，电源模块的另一侧安装有铝板，电源模块通过软连接线连接到母板上，为功能板卡供电；功能板卡通过顶板和底板上有板卡安装插槽插到母板上，前盖板将功能板卡封闭在壳体内部，功能板卡的接插件通过前盖板上的预留孔中探出。

配电器安装板为金属板。

所述功能板卡的一侧铆接有支撑散热板，功能板卡和支撑散热板之间有导热绝缘软垫，功能板卡的另一侧铆接有导轨，功能板卡通过导轨插在壳体的顶板和底板上的板卡安装插槽内.

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

（1）本实用新型是是空间飞行器控制系统的重要单机，采用物理隔离的方式设计的一体化复合结构，使控制组合与配电器共用一个结构体，经核算证实：本实用新型比传统的控制组合与配电器单独设计的方式在重量上减轻了18%，在体积上减小了15%，完全满足飞行器对于控制系统单机的结构设计的要求；

（2）由于采用嵌入式安装的方式设计的一体化复合结构，能够有效隔绝外部和内部产生的电磁干扰，屏蔽外部的空间辐照问题；

（3）通过对壳体的表面处理、增大安装面的接触面积、对嵌入式安装的电源模块的顶部和底部同时传导散热、外壳及各电路板散热片上对应的散热槽等各种措施确保了飞行器在轨时的空间辐射散热途径和传导散热面积，同时简化关键器件空间传导散热时的传热通道；

（4）通过优化各型继电器的安装方式、各电源模块的嵌入式安装等各种措施进一步减轻了重量，减小了体积；

（5）通过各电源模块嵌入式安装时顶部和底部的加固方式、各电路板上散热片的加固方式等各种措施，在不用整机减振器的情况下，提升了单机抗振动冲击载荷的性能。

附图说明

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型功能板卡结构示意图；

具体实施方式

本实用新型是针对空间飞行器对于控制系统单机结构的这种多重复合要求而设计的。控制系统的各设备中，导引头由于其制导和导航需求，与控制系统并未分布在同一安装面上；而惯导由于装有惯性敏感元件，对于结构设计有其特殊的要求；控制组合是空间飞行器的大脑，负责惯导信息的接收和解算、飞行器姿态、制导和导航解算和控制、动力系统的控制、导引头信息的接收和解算等工作；配电器负责整个控制系统和遥测系统的供配电工作。因此将结构模式较为相近的控制组合和配电器有机地结合为一体化复合结构，采用物理隔离的方式，使控制组合与配电器共用一个结构体，使得该单机重量减轻了18%、体积减小了15%，同时避免了复合结构体的电磁干扰和空间单粒子反转等问题；另外在单机的板级就增加散热片和阻尼垫，通过热设计与整机加固相结合，在不用整机减振器的情况下，解决空间散热的问题，同时也提升了单机的抗振动冲击性能。

如图1所示，本实用新型提供了一种控制组合与配电器一体化复合结构：包括壳体1、配电器安装板2、支撑散热板3、导热绝缘软垫4、导轨5、母板6、电源模块7和铝板8；

壳体1包括左侧板11、右侧板12、顶板13、底板14、前盖板15和后盖板16；

配电器安装板2安装在壳体1内部，配电器安装板2为金属板，将壳体1分成两个密闭的空间，配电器安装在配电器安装板2的一侧，壳体1的顶板13和底板14上有板卡安装插槽，母板6固定在壳体1的后盖板16上，母板6、电源模块7、顶板13和底板14上的板卡安装插槽均位于所述配电器安装板2另一侧的密闭空间内，电源模块7的一侧通过导热绝缘软垫4粘贴在左侧板11上，电源模块7的另一侧安装有铝板8，电源模块7通过软连接线连接到母板6上，为功能板卡供电；功能板卡通过顶板13和底板14上有板卡安装插槽插到母板6上，前盖板15将功能板卡封闭在壳体1内部，功能板卡的接插件通过前盖板15上的预留孔中探出。

如图2所示，功能板卡的一侧铆接有支撑散热板3，功能板卡和支撑散热板3之间有导热绝缘软垫4，功能板卡的另一侧铆接有导轨5，功能板卡通过导轨5插在壳体1的顶板13和底板14上的板卡安装插槽内。

Claims (3)

1.一种控制组合与配电器一体化复合结构，其特征在于：包括壳体（1）、配电器安装板（2）、支撑散热板（3）、导热绝缘软垫（4）、导轨（5）、母板（6）、电源模块（7）和铝板（8）；

壳体（1）包括左侧板（11）、右侧板（12）、顶板（13）、底板（14）、前盖板（15）和后盖板（16）；

配电器安装板（2）安装在壳体（1）内部，将壳体（1）分成两个密闭的空间，配电器安装在配电器安装板（2）的一侧，壳体（1）的顶板（13）和底板（14）上有板卡安装插槽，母板（6）固定在壳体（1）的后盖板（16）上，母板（6）、电源模块（7）、顶板（13）和底板（14）上的板卡安装插槽均位于所述配电器安装板（2）另一侧的密闭空间内，电源模块（7）的一侧通过导热绝缘软垫（4）粘贴在左侧板（11）上，电源模块（7）的另一侧安装有铝板（8），电源模块（7）通过软连接线连接到母板（6）上，为功能板卡供电；功能板卡通过顶板（13）和底板（14）上有板卡安装插槽插到母板（6）上，前盖板（15）将功能板卡封闭在壳体（1）内部，功能板卡的接插件通过前盖板（15）上的预留孔中探出。

2.根据权利要求1所述的一种控制组合与配电器一体化复合结构，其特征在于：配电器安装板（2）为金属板。

3.根据权利要求1所述的一种控制组合与配电器一体化复合结构，其特征在于：所述功能板卡的一侧铆接有支撑散热板（3），功能板卡和支撑散热板（3）之间有导热绝缘软垫（4），功能板卡的另一侧铆接有导轨（5），功能板卡通过导轨（5）插在壳体（1）的顶板（13）和底板（14）上的板卡安装插槽内。

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