专利名称：一种在轨充气展开可刚化的充气卫星的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在轨充气展开可刚化的充气卫星，属于卫星技术领域。
背景技术：
随着卫星平台综合水平和技术能力的提高，太阳帆板、天线等星载挠性附件的尺寸不断增大，如此导致卫星的总体动力学性能下降。这些性能的降低，又会导致卫星如下几个方面的性能降低1、由于结构振动基频较低，使得星载天线的形面精度难于保证，从而使整个卫星收发信号的精度和强度大大降低；2、由于卫星总体的机构刚度和振动基频大大降低，从而导致卫星在空间运行期间的姿态调整、变轨等操作难度大大增加甚至难以实现；3、 结构尺寸增大导致整体结构的柔性增大，从而使得卫星结构及附件结构由于振动而导致损坏的可能性大大提高。
发明内容
本发明的目的是为了解决卫星大型挠性附件带来的卫星整体动力学性能降低以及由卫星整体动力学性能降低导致的其他性能降低的问题，进而提供一种在轨充气展开可刚化的充气卫星。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明包括卫星核、支撑体和卫星壳体，卫星核设置在卫星壳体内的中心位置， 卫星核与卫星壳体之间连接有支撑体。本发明的卫星核包含了卫星的电子元器件，通过充气展开支撑管组成的支撑体与球形对称的卫星壳体内部相连接。卫星壳体外部的上表面用于粘贴柔性太阳电池片，形成体装式太阳电池阵，卫星壳体外部的下表面利用赋形技术，形成天线形状，并安装天线部件模块从而形成体装的天线。本发明的有益效果是本发明解决了卫星大型挠性附件带来的卫星整体动力学性能降低的问题及由卫星整体动力学性能降低导致的其他性能降低的问题。本发明采用基本为球形的充气展开结构，在成型后没有大型的长臂的太阳帆板、 星载天线等挠性结构，因而大大提高了卫星总体的结构刚度，提高了卫星总体的振动基频， 振动基频与现有卫星相比提高了 5 10倍。大大改善了卫星的整体动力学特性，提高了卫星整体的稳定性。充气卫星壳体功能1)防护宇宙射线(电子射线、Y射线、紫外线等)对卫星核内电子元器件的损伤；2)防护空间碎片对卫星核的撞击毁伤。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它附图。图1是本发明具体实施方式
提供的在轨充气展开可刚化的充气卫星的结构示意图(展开后)；图2 图5是在轨充气展开可刚化的充气卫星剖面图(展开后)；图6是充气卫星表面粘贴太阳电池片5的结构示意图(展开后)。
具体实施例方式本发明具体实施方式
提供的一种在轨充气展开可刚化的充气卫星(见图1 图 6)，包括卫星核1、支撑体2和卫星壳体3，卫星核1设置在卫星壳体3内的中心位置，卫星核1与卫星壳体3之间连接有支撑体2。所述的支撑体2由充气展开支撑管组成。所述卫星壳体3外部的下表面4为抛物面结构(如图2 图4所示)。所述卫星壳体3外部的下表面4为平面结构(如图5所示)。所述卫星壳体3为双层结构(如图4所示)。所述支撑体2、卫星壳体3均由热固性树脂预浸织物制成，所述热固性树脂预浸织物是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物、芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物，或者是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物和芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物的复合材料。本发明所述卫星壳体3为可刚化柔性复合材料构成，可折叠、展开、结构刚化。充气展开支撑管是一种可刚化充气展开结构，充气展开支撑管可沿轴向和径向以充气压力作为驱动力展开，支撑体驱动卫星壳体及其表面粘贴的柔性太阳电池片、天线部件模块展开， 整个卫星展开后表面形成了太阳电池片区和卫星天线区，支撑体、卫星壳体通电固化或通过空间热辐射加热固化或者通过空间环境中的紫外线辐射固化，从而形成稳定的满足结构刚度要求的基本成球形的卫星结构。本发明折叠效率高、发射体积小、所需充气量小、整体质量轻、结构展开方式简单、 易于在轨成型结构刚度高、卫星总体集成度高、动力学性能好。整个充气卫星展开后具有很大的直径(如20米以上)，其表面积大，可以形成一个几百平方米甚至上千平方米的太阳电池片区域，相当于一个超大面积的太阳电池帆板，可以为整个卫星提供足够的电力支持。卫星壳体下表面形成的天线口径大、卫星结构的基频增加，保证了卫星接收或发射信号的精度和强度。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，这些具体实施方式
都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种在轨充气展开可刚化的充气卫星，其特征在于，包括卫星核(1)、支撑体(2)和卫星壳体(3)，卫星核(1)设置在卫星壳体(3)内的中心位置，卫星核(1)与卫星壳体(3) 之间连接有支撑体(2)。
2.根据权利要求1所述的在轨充气展开可刚化的充气卫星，其特征在于，所述的支撑体O)由充气展开支撑管组成。
3.根据权利要求1所述的在轨充气展开可刚化的充气卫星，其特征在于，所述卫星壳体(3)外部的下表面(4)为抛物面结构。
4.根据权利要求1所述的在轨充气展开可刚化的充气卫星，其特征在于，所述卫星壳体(3)外部的下表面(4)为平面结构。
5.根据权利要求1所述的在轨充气展开可刚化的充气卫星，其特征在于，所述卫星壳体(3)为双层结构。
6.根据权利要求1所述的在轨充气展开可刚化的充气卫星，其特征在于，所述支撑体 (2)和卫星壳体C3)均由热固性树脂预浸织物制成，所述热固性树脂预浸织物是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物、芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物，或者是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物和芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物的复合材料。
全文摘要
本发明提供了一种在轨充气展开可刚化的充气卫星，包括卫星核、支撑体和卫星壳体，卫星核设置在卫星壳体内的中心位置，卫星核与卫星壳体之间连接有支撑体。卫星核包含了卫星的电子元器件，支撑体由充气展开支撑管组成。卫星壳体外部的上表面用于粘贴柔性太阳电池片，形成体装式太阳电池阵，卫星壳体外部的下表面利用赋形技术，形成天线形状，并安装天线部件模块从而形成体装的天线。本发明采用基本为球形的充气展开结构，在成型后没有大型的长臂太阳帆板、星载天线等挠性结构，因而大大提高了卫星总体的结构刚度，提高了卫星总体的振动基频，振动基频与现有卫星相比提高了5～10倍。改善了卫星的整体动力学特性，提高了卫星整体的稳定性。
文档编号B64G1/10GK102267573SQ201110120808
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者刘宇艳, 卫剑征, 杜星文, 王友善, 王长国, 苗常青, 谢志民 申请人:哈尔滨工业大学