[發明專利]可在軌變構的模塊化空間飛行器

有效

• 申請號: 201810220288.1
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108327926B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 劉孫相與;張鑫焱;趙孔亞;詹亞鋒;李貴濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/44
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種可在軌變構的模塊化空間飛行器，所述模塊化空間飛行器包括基本模塊細胞體，所述基本模塊細胞體包括框架和功能模塊，所述框架上設有磁吸連接件，兩個所述基本模塊細胞體可以通過所述磁吸連接件連接相連，所述功能模塊安裝在所述框架上，所述功能模塊可用于完成所述基本模塊細胞體的既定任務。根據本發明實施例的可在軌變構的模塊化空間飛行器，由于基本模塊細胞體上的功能模塊可以使得基本模塊細胞體完成既定任務，且框架上的磁吸連接件可以將多個基本模塊細胞體連接，因此模塊化空間飛行器具有結構靈活、成本低、在軌響應速度快，服務壽命長克服了以往設計復雜成本高，更換部件難的問題。

技術領域

本發明專利涉及空間飛行器總體設計技術，具體涉及一種可在軌變構的模塊化空間飛行器。

背景技術

隨著航天技術、信息技術、新材料和先進制造技術等的飛速發展，外太空利用將發生革命性變化，空間系統微小型化和低成本發射成為未來航天發展的重要趨勢。在未來的“彈性分散”型空間體系中，各種空間飛行器將能完成。從技術發展趨勢上看，將具備模塊化、智能化、可變構、可維護、可重組使用的特點。

對于可重構多智能體的設計和連接技術，目前尚未有完善的解決方案。國內外已有的方案，如“鳳凰計劃”、“F6”，“iBOSS”計劃，“空間機器人”計劃等，基本全部采用異構式設計，并都未通過在軌試驗，未能實現同構式的模塊化衛星在軌組裝和拼接，以及完成特定任務。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種可在軌變構的模塊化空間飛行器，所述模塊化飛行器結構簡單，通用性好，成本低。

根據本發明實施例的可在軌變構的模塊化空間飛行器，包括基本模塊細胞體，所述基本模塊細胞體包括：框架，所述框架上設有磁吸連接件，兩個所述基本模塊細胞體可以通過所述磁吸連接件連接相連；功能模塊，所述功能模塊安裝在所述框架上，所述功能模塊可用于完成所述基本模塊細胞體的既定任務。

根據本發明實施例的可在軌變構的模塊化空間飛行器，由于基本模塊細胞體上的功能模塊可以使得基本模塊細胞體完成既定任務，且框架上的磁吸連接件可以將多個基本模塊細胞體連接，因此模塊化空間飛行器具有結構靈活、成本低、在軌響應速度快，服務壽命長克服了以往設計復雜成本高，更換部件難的問題。

在一些實施例中，所述框架包括：核心中空立方體，兩個半包圍外框，兩個所述半包圍外框均插接在所述核心中空立方體上；其中，每個所述半包圍外框大體形成為C字型，兩個所述半包圍外框以90°交錯的方式彼此相對地插接于所述中空核心立方體。

具體地，每個所述半包圍外框均包括：連接部，所述連接部上設有所述磁吸連接件以將兩個所述基本模塊細胞體的所述框架相連；兩個延伸部，所述兩個延伸部分別由所述連接部相對的兩個側邊向上延伸形成，其中，每個所述半包圍外框插接到所述中空核心立方體上時，每個所述延伸部位于所述中空核心立方體的內側。

在一些可選的實施例中，每個所述延伸部上開設有第一安裝孔，所述第一安裝孔用于安裝檢測件以實現所述基本模塊細胞體的檢測功能，所述連接部上開設有第二安裝孔，所述第二安裝孔用于安裝控制所述基本模塊細胞體的電控板，以及為所述基本模塊細胞體提供動力的推進器。

在一些可選的實施例中，所述連接部上設有第一定位件，所述核心中空立方體上設有與所述第一定位件配合的第二定位件。

在一些實施例中，每個連接部上設有第一安裝標識，所述核心中空立方體上設有第二安裝標識，每個所述半包圍外框插接到所述核心中空立方體上時，所述第一安裝標識與所述第二安裝標識彼此對應。

在一些實施例中，所述基本模塊細胞體還包括保護板，所述保護板用于安裝控制所述基本模塊細胞體的電控板，所述保護板可拆卸地設于與所述框架。