一种适用于光学载荷的微小卫星结构的制作方法

文档序号:15236964发布日期:2018-08-24 06:15阅读:242来源:国知局

本发明涉及一种适用于光学载荷的微小卫星结构,尤其适用于50~100kg光学载荷的微小卫星,属于微小卫星载荷配装结构技术领域。



背景技术:

微小卫星结构相比传统卫星,具有空间小、设备多、密度大、集成度高的特点,光学载荷微小卫星由于光路设计的空间需求,星内设备密度更大。同时光学载荷与整星重量比值较大,载荷较为集中。

目前,微小卫星(如cubesat等)一般采用金属桁架式结构,使用金属板提供设备安装面,在适当部位进行镂空减重,形成单个桁架,几个桁架结构组合到一起形成整星金属桁架式结构。这种设计利用了金属桁架结构设计上较为简单,且金属材料为各向同性材料,不易发生局部失稳等优点。但这种结构同时具有设备安装面少,材料密度较大的问题。此外,当某个结构安装面设备数量较多时,既要考虑设备安装接口和散热面要求,又要考虑减重镂空设计,导致设计难度增加,也会进一步加大结构质量和设计复杂度。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,本发明提供了一种适用于光学载荷的微小卫星结构,通过底板、中板、顶板、侧板、支架、隔框、底板加强埋件、对接环和载荷的配合,缩短了光学载荷的传力路径,优化了整星的结构布局,弥补了传统微小卫星桁架结构零件集中和质量较大的缺陷。

本发明的技术解决方案是:

一种适用于光学载荷的微小卫星结构,包括底板、中板、顶板、侧板、支架、隔框、底板加强埋件、对接环和载荷;底板、中板、顶板和侧板均采用矩形板状结构,底板内预埋用于补强结构的底板加强埋件,底板上表面安装用于支撑载荷的支架,底板下表面安装对接环;中板和顶板上均设有用于穿设载荷的通孔;底板、中板和顶板相互平行且边缘均与四块侧板垂直固连,形成一个盒式构型;底板与中板之间安装有若干个用于加强刚度的隔框。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述底板、中板、顶板和侧板均为蜂窝板,支架、隔框、底板加强埋件和对接环均采用金属材料。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述底板、中板和顶板均与侧板螺纹连接,中板和顶板的中心均设有用于穿设载荷的通孔。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述支架为钛合金框架,支架与底板螺纹连接;支架顶面与中板螺纹连接,支架中部设有用于配装载荷的平台,支架侧面布设有若干个减重孔,支架顶面设有用于安装螺钉的螺孔。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述支架顶面设有用于和中板配装定位的销孔。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述隔框为矩形框架,隔框沿对角线设有加强筋,隔框端面设有用于配装的支脚。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述隔框布设在底板与中板之间,用于提高底板与中板的连接刚度。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述底板加强埋件采用井字梁结构;底板加强埋件的八个端头中,每两个端头与一块侧板螺纹连接。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述支架和对接环均通过底板加强埋件与底板螺纹连接。

在上述的一种适用于光学载荷的微小卫星结构中,所述载荷为圆柱状光学载荷,载荷的重量范围设为10~20kg。

本发明与现有技术相比的有益效果是:

【1】本发明采用蜂窝板结构,设备布置较为自由,不受设备减重镂空设计的影响,便于整星构型布局设计;而且以光学载荷为中心进行设计,其余设备围绕其进行布置,可以使光学载荷位于整星中心,力学条件较好。

【2】本发明通过支架、隔框和井字梁型底板加强埋件承受集中载荷,并直接与对接环连接,最大程度的缩短了传力路径,减少了集中载荷的影响。

【3】本发明整体结构紧凑,适用于多种工作环境,使用寿命相对较长,在复杂工况下依然能够良好运转,具有适用范围广的特点,具备良好的市场应用前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,构成

本技术:
的一部分,本发明的实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明的结构示意图

图2为底板、支架和隔框的结构图

图3为本发明的应用示意图

其中:1底板;2中板;3顶板;4侧板;5支架;6隔框;7底板加强埋件;8对接环;9载荷;

具体实施方式

为使本发明的方案更加明了,下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述:

如图1~3所示,一种适用于光学载荷的微小卫星结构,包括底板1、中板2、顶板3、侧板4、支架5、隔框6、底板加强埋件7、对接环8和载荷9;底板1、中板2、顶板3和侧板4均采用矩形板状结构,底板1内预埋用于补强结构的底板加强埋件7,底板1上表面安装用于支撑载荷9的支架5,底板1下表面安装对接环8;中板2和顶板3上均设有用于穿设载荷9的通孔;底板1、中板2和顶板3相互平行且边缘均与四块侧板4垂直固连,形成一个盒式构型;底板1与中板2之间安装有若干个用于加强刚度的隔框6。

优选的,底板1、中板2、顶板3和侧板4均为蜂窝板,支架5、隔框6、底板加强埋件7和对接环8均采用金属材料。

优选的,底板1、中板2和顶板3均与侧板4螺纹连接,中板2和顶板3的中心均设有用于穿设载荷9的通孔。

优选的,支架5为钛合金框架,支架5与底板1螺纹连接;支架5顶面与中板2螺纹连接,支架5中部设有用于配装载荷9的平台,支架5侧面布设有若干个减重孔,支架5顶面设有用于安装螺钉的螺孔。

优选的,支架5顶面设有用于和中板2配装定位的销孔。

优选的,隔框6为矩形框架,隔框6沿对角线设有加强筋,隔框6端面设有用于配装的支脚。

优选的,隔框6布设在底板1与中板2之间,用于提高底板1与中板2的连接刚度。

优选的,底板加强埋件7采用井字梁结构;底板加强埋件7的八个端头中,每两个端头与一块侧板4螺纹连接。

优选的,支架5和对接环8均通过底板加强埋件7与底板1螺纹连接,支架5、底板加强埋件7、对接环8与底板1一起组成稳定的传力结构。

优选的,载荷9为圆柱状光学载荷,载荷9的重量范围设为10~20kg。

本发明的工作原理是:

在微小卫星处于发射阶段或工作状态时,载荷9承受的应力通过支架5、底板1、隔框6和底板加强埋件7的配合,直接传递至对接环9,即可有效减少集中载荷9的影响。

本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种适用于光学载荷的微小卫星结构,包括底板、中板、顶板、侧板、支架、隔框、底板加强埋件、对接环和载荷;底板、中板、顶板和侧板均采用矩形板状结构,底板内预埋用于补强结构的底板加强埋件,底板上表面安装用于支撑载荷的支架,底板下表面安装对接环;中板和顶板上均设有用于穿设载荷的通孔;底板、中板和顶板相互平行且边缘均与四块侧板垂直固连,形成一个盒式构型;底板与中板之间安装有若干个用于加强刚度的隔框。本发明通过底板、中板、顶板、侧板、支架、隔框、底板加强埋件、对接环和载荷的配合,缩短了光学载荷的传力路径,优化了整星的结构布局,弥补了传统微小卫星桁架结构零件集中和质量较大的缺陷。

技术研发人员:韩建斌;刘江;岳冠楠;段晓;高振邦
受保护的技术使用者:航天东方红卫星有限公司
技术研发日:2018.03.06
技术公布日:2018.08.24
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