[發明專利]用于衛星結構的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒

在審

• 申請號: 201310345352.6
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103448919A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 呂凱;張春雨;張宗華;顧志悅
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22;B64G1/40
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種衛星主承力結構，具體涉及一種用于衛星結構使用的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒結構。

背景技術

承力筒是一種衛星的主承力結構，位于衛星縱向中心處，下端與運載火箭通過包帶、夾塊等連接，提供星箭分離的支撐；上端及中端與衛星的儀器安裝板連接。此外，在該結構上可安裝推進劑貯箱。因此，承力筒是影響衛星連接剛度、整星動響應特性和星箭分離等性能的關鍵結構。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種輕量化承力筒，用于衛星結構主承力使用。

為實現上述目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種用于衛星結構的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，包括相連接的錐段與柱段，錐段與柱段一體成型，錐段與柱段上均鋪設有蒙皮，柱段的上端延伸出上端框，柱段與錐段的連接處延伸出中端框，錐段的下端延伸出下端框，中端框內側膠接一個用于提供推進劑貯箱下法蘭安裝面的圓形法蘭，柱段中部內側膠接一個用于提供推進劑貯箱上法蘭安裝面的圓形法蘭。

優選地，所述推進劑貯箱下法蘭安裝面采用碳纖維-環氧樹脂復合材料模壓而成。

優選地，所述推進劑貯箱上法蘭安裝面采用碳纖維-環氧樹脂復合材料模壓而成。

優選地，所述上端框、中端框、下端框均采用碳纖維-環氧樹脂復合材料鋪設而成。

優選地，還包括上桁條和下桁條，其中，上桁條設置在柱段外壁以加強支撐，下桁條設置在錐段外壁以加強支撐。

優選地，上桁條的數量為多根，且在柱段外壁均勻排布，下桁條的數量為多根，且在錐段外壁均勻排布。

優選地，上桁條的數量為8根，下桁條的數量為8根。

優選地，所述上桁條和下桁條均采用碳纖維-環氧樹脂復合材料模壓而成。

優選地，下端框用以連接衛星星箭分離部分，中端框用以提供儀器安裝板連接接口，上端框用于提供儀器安裝板連接接口。

優選地，錐段與柱段使用碳纖維復合材料膠接成型。

由于采用了以上的技術方案，使得本發明具有以下的優點和積極效果：

首先，本發明所提供的承力筒，采用碳纖維蒙皮桁條加筋結構，由于承力筒完全采用復合材料成型，對蒙皮厚度、桁條的尺寸與形狀等參數進行了優化設計，因此，具有質量輕、結構簡單、制造成本低的優點。

其次，本發明所提供的承力筒采用推進劑貯箱下法蘭安裝面作為推進劑貯箱的主承力面，推進劑貯箱上法蘭安裝面起橫向位移限制作用，符合推進劑貯箱“下剛上柔”的安裝需求。

再次，對蒙皮的鋪層數量、桁條的厚度稍加調整，就可滿足不同質量衛星的需求，具有較高的通用性，應用前景廣泛。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1是本發明的承力筒的示意圖；

圖2是本發明的承力筒的結構圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

本發明的核心思想在于，采用碳纖維復合材料制造一種用于衛星結構主承力的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，在承力筒外部均勻設置加強筋，起到加強的作用，采用增減蒙皮鋪層數量、桁條厚度的方式滿足不同衛星對承力筒承載的不同質量需求。

以下結合附圖對本發明的較佳實施例做進一步詳細敘述，以便于理解。

實施例一

請參考圖2，根據本發明提供的承力筒為空心結構，包括錐段蒙皮1、推進劑貯箱下法蘭安裝面2、推進劑貯箱上法蘭安裝面3、柱段蒙皮4、上端框5、上桁條6、中端框7、下桁條8與下端框9。承力筒碳纖維復合材料膠接成型，上部呈圓柱形，下部呈截錐形。

請參考圖1，本發明的承力筒為錐柱一體承力筒。

請參考圖2，推進劑貯箱下法蘭安裝面2作為推進劑貯箱的主承力面、推進劑貯箱上法蘭安裝面3起橫向位移限制作用，用于安裝推進劑貯箱。

在本實施例中，承力筒整體高度1100㎜，圓柱形上端框5外徑Φ730㎜，截錐形下端框9外徑Φ950mm，截錐形中端框7外徑Φ730mm，貯箱下法蘭安裝面2內徑Φ630mm，錐段蒙皮1的厚度為0.9mm，柱段蒙皮4的厚度為1.1mm,上桁條6、下桁條8厚度1.5mm。

承力筒完全使用碳纖維復合材料膠接成型。