堆叠卫星结构的制作方法

本发明属于航天卫星，具体地，涉及一种堆叠卫星结构，尤其是适用于快速装配的堆叠卫星结构。

背景技术：

1、近年来，随着航天科技的快速发展，商用通信卫星数量大幅度增加。其中，低轨通信卫星凭借其低延时、高动态性等优势而备受关注。目前，各国争相提出互联网星座计划，以抢占空间网络的发展机遇。但由于卫星发射成本高，最大化利用运载火箭有效载荷，单次发射多颗卫星，即堆叠式卫星群结构设计方法被广泛提出。

2、通常，卫星结构是通过在定制化蜂窝夹层板中埋入不同类型的镶嵌块(埋件)将蜂窝板与蜂窝板或其他设备之间进行连接。该方法需要在蜂窝板的固定位置处，镶嵌具有一定强度和刚度的金属材质埋件以及胶黏剂。该方法会导致卫星结构的设计周期过长、研制成本过高，且极大地增加结构板重量，从而严重抑制了卫星结构的快速发展。因此，开发能实现快速装配且成本低廉的卫星结构方法具有重要的实际意义。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于快速装配的堆叠卫星结构。

2、根据本发明提供的一种堆叠卫星结构，包括：底板1、侧板2、隔板3、角片4和传力柱5；

3、侧板2通过角片4垂直安装在底板1上；

4、隔板3通过角片4与底板1和侧板2紧固连接；

5、传力柱5与侧板2通过螺栓、螺母紧固连接，并垂直安装在所述侧板2上；

6、所述底板1、侧板2以及隔板3之间均通过角片4联合螺栓、螺母的安装方式连接为一个半开放式平板构型。

7、优选地，所述底板1设置为多边形，多边形包括四边形、六边形或者八边形。

8、优选地，侧板2数量为2～8个，均为高度相等、厚度相等、长度不等的长方形，侧板2沿着所述底板1的侧边方向布置。

9、优选地，隔板3数量为2～50个，均为高度相等、厚度相等、长度不等的长方形，隔板3沿着所述侧板2的高度方向交替布置，隔板3与底板1以及相邻侧板2之间通过角片4联合螺栓、螺母紧固连接，且角片4位于所述底板1、隔板3与侧板2交接位置处。

10、优选地，隔板3根据安装位置将其细分为横隔板31、纵隔板32、上隔板33，上隔板33位于两块纵隔板32之间，沿着所述底板1方向平行布置并与底板1之间保留一定距离。

11、优选地，角片4包括本体41和定位孔42，所述本体41为两个相邻的扩展面，定位孔42数量为2～16个且依次位于所述相邻的两个扩展面上；

12、角片4的两个扩展面之间的夹角范围为20°～160°；

13、角片4的扩展面外形包括长方形、三角形或者半圆形，角片4宽度为15～200mm，角片4高度为15～200mm，圆孔直径为5～10mm。

14、优选地，底板1、侧板2和隔板3均采用铝蒙皮蜂窝夹层结构板制成，角片4材质为不锈钢，传力柱5材质为铝合金。

15、优选地，所述传力柱5设置有4个，分别安装在侧板2外侧的中心位置，是堆叠的主传力结构。

16、优选地，传力柱5为空心柱状圆桶，其壁厚为10～30mm，内直径d、外直径d分别为30～50mm、50～110mm。

17、优选地，侧板2垂直安装在底板1上，隔板3垂直安装在侧板2上，传力柱5水平方向安装于侧板2上。

18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

19、1、本发明结构适用于需要实现快速响应的堆叠卫星，即接到需求命令后，要求能够在几天或者几周内完成堆叠卫星的生产、装配、测试和发射任务。

20、2、本发明采用角片方式进行连接，仅需要在卫星结构板连接的位置处开孔，随后采用适合尺寸的角片，联合螺钉-螺母安装方式进行结构连接。该方法制备简单，研制周期短，加工成本低，无需增加结构胶重量，可以实现卫星结构的快速装配要求。

21、3、本发明通过所述卫星底板、侧板、隔板角片，联合螺钉-螺母安装方式构建了一个半开放式平板构型，便于后续卫星群内多层卫星的堆叠组合；并通过传力柱建立了合适的传力路径，提高了堆叠卫星群的整体刚度。

技术特征：

1.一种堆叠卫星结构，其特征在于，包括：底板(1)、侧板(2)、隔板(3)、角片(4)和传力柱(5)；

2.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，所述底板(1)设置为多边形，多边形包括四边形、六边形或者八边形。

3.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，侧板(2)数量为2～8个，均为高度相等、厚度相等、长度不等的长方形，侧板(2)沿着所述底板(1)的侧边方向布置。

4.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，隔板(3)数量为2～50个，均为高度相等、厚度相等、长度不等的长方形，隔板(3)沿着所述侧板(2)的高度方向交替布置，隔板(3)与底板(1)以及相邻侧板(2)之间通过角片(4)联合螺栓、螺母紧固连接，且角片(4)位于所述底板(1)、隔板(3)与侧板(2)交接位置处。

5.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，隔板(3)根据安装位置将其细分为横隔板(31)、纵隔板(32)、上隔板(33)，上隔板(33)位于两块纵隔板(32)之间，沿着所述底板(1)方向平行布置并与底板(1)之间保留一定距离。

6.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，角片(4)包括本体(41)和定位孔(42)，所述本体(41)为两个相邻的扩展面，定位孔(42)数量为2～16个且依次位于所述相邻的两个扩展面上；

7.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，底板(1)、侧板(2)和隔板(3)均采用铝蒙皮蜂窝夹层结构板制成，角片(4)材质为不锈钢，传力柱(5)材质为铝合金。

8.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，所述传力柱(5)设置有4个，分别安装在侧板(2)外侧的中心位置，是堆叠的主传力结构。

9.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，传力柱(5)为空心柱状圆桶，其壁厚为10～30mm，内直径d、外直径d分别为30～50mm、50～110mm。

10.根据权利要求1所述的堆叠卫星结构，其特征在于，侧板(2)垂直安装在底板(1)上，隔板(3)垂直安装在侧板(2)上，传力柱(5)水平方向安装于侧板(2)上。

技术总结本发明提供了一种适用于快速装配的堆叠卫星结构，包括底板、侧板、隔板、角片和传力柱。所述底板、侧板和隔板均由铝蒙皮蜂窝夹层结构板制成，可为星上仪器设备提供可靠的安装环境；所述角片由不锈钢片制成，联合螺栓‑螺母的安装方式，可为星体结构板之间提供可靠的连接；所述传力柱由铝合金制成，是堆叠卫星的主传力结构，分别安装在侧板中心处；所述堆叠卫星结构是由角片连接组成的半开放式平板构型，便于后续卫星群内多层卫星的堆叠组合。本发明解决了卫星结构装配周期长、研制成本高等重要问题，取得了结构简单、快速装配、质量较轻、成本低廉等有益效果。技术研发人员：王倩,赵川,肖亚开,刘畅,张晓彤,尹健,王建炜受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/20