卫星推进管路布局方法与流程

本发明涉及一种推进管路布局方法，特别是涉及一种卫星推进管路布局方法。

背景技术：

卫星在轨飞行时需要利用推力器调整卫星的姿态和速度以实现卫星姿态的变化和高度的调整，由于姿态控制的推力器和高度调整的推力器安装位置不同，根据设计需要，分布在卫星外侧的不同角落。各个推力器工作所需的燃料贮箱往往是集中在卫星的承力筒内部，燃料到达推力器是通过封闭式的推进管路完成。从承力筒内部贮箱到星外推力器，推进管路将在星体内蜿蜒曲折，既要保证内部液体燃料流动性，又要保证不与外部的设备发生干涉。由于管路为真空腔体，需要采用焊接工艺，在卫星装配的最早期便要开展管路焊接，一旦焊接完毕将不可拆卸，因此，一旦管路受损或管路走向与设备干涉都将导致管路报废，严重影响卫星的研制进展。承力筒作为卫星的主要承力结构，其结构的完整性直接影响其力学性能，管路从承力筒中穿出必然要在承力筒的侧壁上开孔，开孔位置选取的合理与否直接影响承力筒的整体承重结果。同时，由于推进管路焊接完成后，设备装配、电缆铺设过程操作量大，经常出现电缆跨越管路上方，存在电缆在重力作用下损伤管路的风险，应对的方法需要借助桥式电缆支架，将电缆与管路在空间上隔离，附带的结果是卫星重量的增加。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种卫星推进管路布局方法，其能够尽可能的减少侧壁开孔对承力筒强度的影响，取消焊接管路时拆卸隔板的环节，并借助布局设计不用桥式电缆支架实现推进管路与电缆的走向隔离。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种卫星推进管路布局方法，其包括以下步骤：

步骤一，在承力筒内将气液加注的管路汇集在承力筒的一侧；

步骤二，将管路从承力筒中穿出的开孔位置选在上部两块隔板中间与承力筒形成的锐角一侧；

步骤三，将环形管路绕着承力筒的外壁成环状布置；

步骤四，利用隔板与承力筒形成的锐角区域布置竖直管路，借助隔板上的电缆孔与承力筒上固定点进行限位，将横向走向的电缆与纵向走向的管路在空间上实现隔离。

优选地，所述环形管路靠近承力筒。

优选地，所述步骤二经过力学分析，承力筒下部的受力情况较上部恶劣，两块隔板与承力筒通过桁条连接，一定程度上隔板的支撑力会降低载荷对夹在两隔板中间部分承力筒结构的作用，因此将侧壁上的开孔选取在上部两块隔板中间与承力筒形成的锐角一侧。

优选地，所述步骤三在隔板靠近承力筒一侧局部开管路通过槽。

本发明的积极进步效果在于：实现了取消桥式电缆支架隔离管路与电缆的目的，能够降低重量、减少操作风险。本发明解决了传统管路沿舱板边沿布置，焊接管路时需将隔板拆下，卫星总装时单机进出卫星的路径跨过管路，工人操作时磕碰管路的风险较大，特别是不使用桥式电缆支架，仅通过合理的布局方式就解决了横向走向电缆与纵向走向管路的空间隔离问题，从布局设计思想上取得突破，取得了降低重量、减少操作风险等有益效果。

附图说明

图1为推进管路在承力筒内汇集和穿出承力筒、环形布线位置的示意图。

图2为管路沿承力筒与隔板形成的锐角区域布线的示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明以某卫星的推进管路设计为实施例，卫星采用上下两舱设计，中心承力筒贯穿两舱，每个舱各有六块隔板，其中x向为单块隔板，y向为双隔板。下舱的四个角落布置八组推力器，每个角落两组，四个燃料贮箱1布置在承力筒2中。

本发明卫星推进管路布局方法包括以下步骤:

步骤一，在承力筒2内将气液加注的管路汇集在承力筒的一侧；气体和液体加注的管路集中在一块可以在规划走向路径时将两根管路一并考虑，对舱内设备的影响较小。

步骤二，将管路从承力筒中穿出的开孔位置选在上部两块隔板3中间与承力筒形成的锐角一侧；经过力学分析，承力筒下部的受力情况较上部恶劣，两块隔板与承力筒通过桁条连接，一定程度上隔板的支撑力会降低载荷对夹在两隔板中间部分承力筒结构的作用，因此将侧壁上的开孔选取在上部两块隔板中间与承力筒形成的锐角一侧，从力学角度分析，可以尽可能的减少侧壁开孔对承力筒强度的影响。

步骤三，将环形管路绕着承力筒的外壁成环状布置；管路从一侧开孔引出，最终需要到达卫星下舱的四个角落，选择绕筒的环形管路设计可以比绕舱板边沿布置的矩形(见图2)走向减少管路长度，而且由于管路靠近承力筒，只需要在隔板靠近承力筒一侧局部开管路通过槽，就可以解决沿板外侧矩形走向管路带来的隔板拆卸受影响的问题。同时环形管路靠近承力筒，这些位置是普通设备布局不会选取的舍弃空间，用来布置管路可以提升空间利用率。

步骤四，利用隔板与承力筒形成的锐角区域布置竖直管路，借助隔板上的电缆孔与承力筒上固定点进行限位，将横向走向的电缆与纵向走向的管路在空间上实现隔离。管路躲在锐角区域里，电缆在隔板上电缆孔和承力筒上固定点的限位下，捆扎好的电缆任何状态下都不会接触到管路，即使是电缆未被捆扎好的临时自由下垂状态，也不可能接触到锐角区域中的管路，从而可以彻底取消桥式电缆支架。

环形管路靠近承力筒，这样可以提升空间利用率。

从上述推进管路布局方法可以看出：上部一侧开孔可以使承力筒侧壁开孔产生的力学性能下降影响最小，环形管路的设计可以减少管路总长度，避免隔板拆卸和设备装拆碰撞管路的风险，锐角区域布置管路的设计取消了桥式电缆支架，解决了纵向管路与横向电缆空间隔离的难题。本发明对于推力器数量多、管路连接复杂的大卫星管路布局开创了新思路。本发明尽可能的减少侧壁开孔对承力筒强度的影响，取消焊接管路时拆卸隔板的环节，并借助布局设计不用桥式电缆支架实现推进管路与电缆的走向隔离。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种卫星推进管路布局方法，其包括以下步骤：步骤一，在承力筒内将气液加注的管路汇集在承力筒的一侧；步骤二，将管路从承力筒中穿出的开孔位置选在上部两块隔板中间与承力筒形成的锐角一侧；步骤三，将环形管路绕着承力筒的外壁成环状布置；步骤四，利用隔板与承力筒形成的锐角区域布置竖直管路，借助隔板上的电缆孔与承力筒上固定点进行限位，将横向走向的电缆与纵向走向的管路在空间上实现隔离。本发明能够尽可能的减少侧壁开孔对承力筒强度的影响，取消焊接管路时拆卸隔板的环节，实现取消桥式电缆支架隔离管路与电缆的目的，能够降低重量、减少操作风险。

技术研发人员：那顺布和;王晓锋;袁伟;吴以平;徐沈鑫
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：2017.05.18
技术公布日：2017.10.20