[發明專利]一種衛星載荷艙結構

有效

• 申請號: 201710417529.7
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107352046B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 李偉杰;高峰;盛聰;鄧宇華;石文靜;王剛;柴洪友;史文華
• 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;B64G1/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明提供一種衛星載荷艙結構，屬于航天器結構技術領域。所述衛星載荷艙結構包括主體結構和桁架支撐結構，所述主體結構包括頂板、底板和設置在所述頂板和底板之間的多個側支撐板，所述桁架支撐結構包括多根桁架桿和多個接頭，所述多個接頭與所述頂板或底板連接，每個所述接頭上至少固定有兩根所述桁架桿，所述多根桁架桿通過所述接頭連接成一體結構。所述衛星載荷艙結構適用于星上大型載荷部件通過大跨度、多個分散安裝點進行安裝，同時星體一側可滿足大型載荷部件的避讓安裝。

技術領域

本發明涉及一種桁架式大承載、適應大型載荷部件大跨度多點分散布局的衛星載荷艙結構，屬于航天器結構技術領域。

背景技術

衛星主結構用于安裝星上有效載荷及相應儀器設備，承受衛星在地面研制、發射及在軌運行段的各種力學載荷。根據結構形式不同，常見的衛星主結構主要包括板筒式、箱板式及桁架式，而國內現有衛星主結構絕大多數均為板筒式或箱板式。桁架式主結構是以若干桁架桿系結構作為主承力結構，桁架桿系結構提供艙段結構連接接口以及主要載荷部件連接接口，同時采用蜂窩夾層板進行輔助支撐，由蜂窩夾層板提供其他儀器設備的安裝接口。國外已報道的桁架式衛星主結構主要包括BSS601平臺、GEM平臺、BSS702平臺、MMS多用途平臺等。國內采用桁架式主結構的航天器主要包括已成功發射的嫦娥三號著陸器，正在研制的東方紅五號衛星平臺、嫦娥五號著陸器等。

具體到衛星載荷艙結構，同樣分為板筒式、箱板式及桁架式等三種結構形式。當載荷艙需要滿足星上大型載荷部件通過大跨度、多個分散安裝點進行安裝并且星體一側同時需要滿足大型載荷部件的收攏安裝(即設計較大避讓開口)等特殊要求時，采用板筒式或箱板式結構將難以實現。這是因為，若采用板筒式主結構，盡管易于承受均勻載荷及保證衛星基頻，但對于載荷接口的適應性較差，且無法滿足星體一側設計較大避讓開口(如開口大小占星體尺寸一半)的要求；若采用箱板式主結構，其主承力結構局部強度低，兩板交叉處或板與對接環連接處會產生應力集中，需要在載荷集中的部位進行特殊設計來分散載荷，且星體一側設計較大避讓開口將導致傳力路徑設計及相應加強設計極為復雜。對于桁架式主結構，由于其傳遞集中載荷能力強、傳力直接、局部強度高、接口適應性強、布局設計靈活以及易于實現整艙模塊化研制等優點，成為適應上述特殊要求的載荷艙主結構形式的首選。

發明內容

本發明提供了一種桁架式大承載、適應大型載荷部件大跨度多點分散布局的衛星載荷艙主結構，解決了以下技術問題：解決了星上大型載荷部件的大跨度、多點分散布局所帶來的復雜傳力設計與大承載設計難題；解決了星體一側需要滿足大型天線載荷部件的收攏安裝(即設計較大避讓開口)的結構構型設計難題；解決了桁架式結構裝配工藝性復雜的問題，且適應載荷艙單艙結構部裝及總裝，滿足載荷艙模塊化研制。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種衛星載荷艙結構，包括主體結構和桁架支撐結構，所述主體結構包括頂板、底板和設置在所述頂板和底板之間的多個側支撐板，所述桁架支撐結構包括多根桁架桿和多個接頭，所述多個接頭與所述頂板或底板連接，每個所述接頭上至少固定有兩根所述桁架桿，所述多根桁架桿通過所述接頭連接成一體結構。

在一可選實施例中，所述頂板設有缺口，呈凹字結構，所述多個側支撐板包括第一側支撐板，所述第一側支撐板為凹字結構，所述頂板和所述第一側支撐板連接，且開口連通，所述多個接頭中包括兩個第一接頭，所述兩個第一接頭分別位于所述頂板與所述第一側支撐板連接的兩個頂角處，設置在所述頂板上的其他各接頭對稱設置，對稱軸為所述兩個頂角連線的水平垂直中線，位于所述底板上的多個接頭對稱設置，對稱中心為所述底板的幾何中心。

在一可選實施例中，所述多個側支撐板還包括與所述第一側支撐板相對設置的第二側支撐板，所述主體結構內還設有中部支撐板，所述多個接頭中還包括至少三個第二接頭和至少三個第三接頭，所述第二接頭設置在所述中部支撐板與所述頂板的連接位置，所述第三接頭設置在所述中部支撐板與所述第二側支撐板之間。