[發(fā)明專利]一種具有高水平微重力環(huán)境的返回式衛(wèi)星

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610847630.1
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106394932B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 王穎;張也弛;劉欣;邱家穩(wěn);趙會光;顧荃瑩;太萍;李春華
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/26
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;仇蕾安

本發(fā)明公開一種具有高水平微重力環(huán)境的返回式衛(wèi)星，包括返回艙、制動艙、服務艙和密封艙，密封艙底部的下封頂為外凸的圓形曲面薄殼結構，下封頂圓周邊緣設置有6個姿控推力器安裝孔，每個安裝孔的外緣焊接有姿控推力器安裝支架，姿控推力器的推力不大于2N，每個安裝支架的外緣均設置有約束阻尼層，所述約束阻尼層由約束層和阻尼層粘合在一起，約束層和阻尼層為尺寸相同的圓環(huán)；服務艙內設置有衛(wèi)星上的微振動源，返回艙和密封艙內設置有微重力實驗載荷，微振動源與微重力實驗載荷之間設置不少于5個的螺栓連接，本發(fā)明著重解決姿控推力器和流體回路系統(tǒng)對返回式衛(wèi)星微重力環(huán)節(jié)的擾動，使返回式衛(wèi)星的瞬態(tài)微振動和微振動環(huán)境取得較大的提升。

技術領域

本發(fā)明涉及微重力環(huán)境的技術領域，具體涉及一種具有高水平微重力環(huán)境的返回式衛(wèi)星。

背景技術

空間微重力科學試驗通常期望在完全失重的條件下進行，返回式衛(wèi)星部分實驗載荷甚至可以敏感到低于10^－6g₀的準穩(wěn)態(tài)微重力加速度，但由于大氣阻力、潮汐力、太陽光壓、姿態(tài)軌道控制、星上運動部件等干擾因素的存在，使得衛(wèi)星在軌受到一定的非保守力作用。而且由于空間科學實驗衛(wèi)星一般載荷數(shù)量較大，造成功耗較高，星上通常具有風扇、流體回路系統(tǒng)等具備大量運動部件的設備，加之衛(wèi)星所需的姿態(tài)、軌道控制執(zhí)行機構等擾動源，不可避免的影響高水平微重力環(huán)境的獲取，微重力環(huán)境水平直接影響著實驗結果，如果航天器微重力環(huán)境較差，可能使得實驗結果較差，甚至使實驗達不到其科學研究目標，從而對空間科學實驗的結果造成影響。因此，提高微重力水平，降低擾動源的影響，是空間科學衛(wèi)星十分重要的研究課題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有高水平微重力環(huán)境的返回式衛(wèi)星，著重解決姿控推力器和流體回路系統(tǒng)對返回式衛(wèi)星微重力環(huán)節(jié)的擾動，進而使返回式衛(wèi)星的瞬態(tài)微振動和微振動環(huán)境取得較大的提升。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案如下：

一種具有高水平微重力環(huán)境的返回式衛(wèi)星，包括返回艙、制動艙、服務艙和密封艙；

密封艙底部的下封頂為外凸的圓形曲面薄殼結構，下封頂圓周邊緣設置有6個姿控推力器安裝孔，每個安裝孔的外緣焊接有姿控推力器安裝支架，所述姿控推力器的推力不大于2N，每個安裝支架的外緣均設置有約束阻尼層，所述約束阻尼層由約束層和阻尼層粘合在一起，約束層和阻尼層為尺寸相同的圓環(huán)；約束層為金屬薄片，阻尼層為薄膜結構；

服務艙內設置有衛(wèi)星上的微振動源，返回艙和密封艙內設置有微重力實驗載荷，微振動源與微重力實驗載荷之間設置不少于5個的螺栓連接。

進一步地，下封頂?shù)牟牧蠟殇X合金，厚度為2.5mm。

進一步地，約束層的材料為鋁合金，厚度為2mm。

進一步地，阻尼層的材料為ZN－1阻尼材料，厚度為0.3mm.。

有益效果：

針對微重力環(huán)境的兩個組成部分：瞬態(tài)振動和微振動，針對瞬態(tài)振動本發(fā)明采用具備一定柔性的薄殼型鋁制下封頂作為姿控推力組件的安裝結構，并在姿控推力組件周圍鋪設約束阻尼層，可有效隔離推力器工作產(chǎn)生的瞬態(tài)振動；針對微振動本發(fā)明采用分艙段的設計方式，將星上微振動源與微重力實驗載荷安裝于不同艙段，并在微振動源同微重力實驗載荷安裝位置間通過不少于5個螺栓連接環(huán)節(jié)進行連接，用于振動衰減，降低微振動的影響。最終使得星上微重力環(huán)境水平獲得顯著改善，為微重力實驗項目提供良好的實驗環(huán)境。

附圖說明

圖1a為下封頂主視圖。

圖1b為下封頂左視圖。

圖1c為下封頂?shù)淖丝赝屏ζ靼惭b孔的局部放大圖。

圖2a為姿控推力器安裝支架主視圖。

圖2b為姿控推力器安裝支架A－A剖視圖。