三角形衛星構型、系統及裝配方法
2023-09-21 00:27:00 3
三角形衛星構型、系統及裝配方法
【專利摘要】本發明提供了一種三角形衛星構型，包括構型本體和太陽電池陣；所述太陽電池陣設置在所述構型本體的外側；所述構型本體包括相連的推進艙和服務載荷艙。所述構型本體包括錐形框筒、柱形框筒、星箭對接環和三角板；所述錐形框筒連接所述柱形框筒；所述三角板設置在所述錐形框筒和所述柱形框筒之間；所述星箭對接環設置在所述錐形框筒圍的下側；所述三角板的下側面、所述錐形框筒和所述星箭對接環圍成所述推進艙；所述三角板的上側面和所述柱形框筒圍成所述服務載荷艙。本發明還提供相應的系統和裝配方法。本發明採用一體化設計思想，將有效載荷和貯箱嵌入衛星一體化構型本體構型內部，結構緊湊，質心低，慣量小。
【專利說明】三角形衛星構型、系統及裝配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太空飛行器總體設計，具體地，涉及一種三角形衛星構型、系統及裝配方法。
【背景技術】
[0002]目前一般衛星構型結構複雜、成本昂貴，並且研製周期較長，不能滿足用戶日益強勁的低成本、快速響應、敏捷機動等需求。
[0003]經過對現有技術的檢索，發現申請號為201310591599.6，專利名稱為一種可分離式微納衛星構型的發明公開了一種可分離式微納衛星構型，由衛星本體、分離釋放子衛星、機械網爪、柔性太陽電池陣、變結構機械臂組成；整體衛星構型採用由母衛星攜帶多顆子衛星的構型形式，實現微納衛星的分離釋放、懸停功能；通過柔性太陽翼和變結構機械臂組合構型，提高太陽電池陣效率；在微納衛星上搭載機械網爪機構，實現空間目標的抓捕功能；設置多臺相機立體視覺成像，實現了立體監測功能；採用固體微型推進技術，實現微納衛星的姿態機動和姿態穩定，提高分離釋放子衛星的控制能力。可分離式微納衛星構型適用於近地軌道的五十公斤級微小型人造地球衛星中應用，也可用於微小衛星組網和科學探測飛行器，以及相關的微納衛星空間演示試驗。但是該發明成本較高，研製周期較長。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種三角形衛星構型、系統及裝配方法。本發明具有質心低、慣量小，結構簡單、力學穩定等特點，可應用於具有低成本、快速響應、敏捷機動等要求的太空飛行器。
[0005]根據本發明的一個方面提供的三角形衛星構型包括構型本體和太陽電池陣；
[0006]所述太陽電池陣設置在所述構型本體的外側；所述構型本體包括相連的推進艙和服務載荷艙。
[0007]優選地，所述構型本體包括錐形框筒、柱形框筒、星箭對接環和三角板；
[0008]所述錐形框筒連接所述柱形框筒；所述三角板設置在所述錐形框筒和所述柱形框筒之間且設置在所述錐形框筒和所述柱形框筒的外側；所述星箭對接環設置在所述錐形框筒的下側；
[0009]所述三角板的下側面、所述錐形框筒和所述星箭對接環圍成所述推進艙；所述三角板的上側面和所述柱形框筒圍成所述服務載荷艙。
[0010]優選地，還包括若干個側板；所述若干個側板順次相連，用於封閉所述服務載荷艙。
[0011]優選地，還包括貯箱，所述貯箱的一端嵌入所述服務載荷艙，另一端嵌入所述推進艙。
[0012]優選地，還包括相機，所述相機以內嵌方式安裝在所述柱形框筒中。
[0013]優選地，所述側板的數量為3塊，3塊側板分別連接三角板的三條變且3塊側板順次相連圍成三角形。
[0014]優選地，所述太陽電池陣包括奇數個太陽帆板；
[0015]所述太陽能帆板的數量大於兩個；其中一個太陽能電池設置在中間的側板上，剩餘的太陽能帆板對稱壓緊安裝在兩側的側板上。
[0016]根據本發明的另一個方面提供的三角形衛星系統，包括運載火箭，還包括多個三角形衛星構型，多個三角形衛星構型沿所述運載火箭的運載軸線的圓周分布。
[0017]根據本發明的另一個方面角形衛星構型裝配方法，包括如下步驟:
[0018]步驟1:將三角板安裝構型本體的外側；
[0019]步驟2:將相機和貯箱嵌入所述構型本體；
[0020]步驟3:使用側板封閉所述構型本體；
[0021]步驟4:在所述側板裝配太陽帆板。
[0022]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0023]1、本發明採用一體化設計思想，將有效載荷和貯箱嵌入衛星一體化構型本體構型內部，結構緊湊，質心低，慣量小；
[0024]2、本發明外形採用三角稜柱形式，力學穩定，結構簡單，具有更好的穩定性和抗振性；
[0025]3、本發明採用可壓緊展開太陽電池陣單翼構型，在軌運行時，可遮擋衛星本體光照，有效地減小衛星本體散熱面要求；
[0026]4本發明中太陽帆板採用固定翼形式，衛星本體連接剛度高，轉動慣量小，增強衛星機動性能；
[0027]5、本發明的三角構型空間包絡利用更為充分，在同等條件下，更容易實現實現一箭多星發射，節約發射成本；
[0028]6、本發明可擴展能力強，貯箱柱段長度可在一定範圍內增減，而不影響衛星的主體構型。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]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，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:
[0030]圖1為本發明的構型分解示意圖；
[0031]圖2為本發明發射狀態示意圖；
[0032]圖3為本發明在軌狀態示意圖；
[0033]圖4為本發明中構型本體結構示意圖；
[0034]圖5為本發明中三角形衛星一箭多星發射示意圖。
[0035]圖中:
[0036]1為太陽帆板；
[0037]2為側板；
[0038]3為相機；
[0039]4為貯箱；
[0040]5為構型本體；
[0041]6為三角板；
[0042]501為錐形框筒；
[0043]502為柱形框筒；
[0044]503為星箭對接環。
【具體實施方式】
[0045]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於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。這些都屬於本發明的保護範圍。
[0046]在本實施例中，如圖1、圖2、圖3所示，本發明提供的三角形衛星構型包括構型本體5和太陽電池陣；所述太陽電池陣設置在所述構型本體的外側；所述構型本體包括相連的推進艙和服務載荷艙。本發明提供的三角形衛星構型整體呈三角形，內部則通過模塊化組裝的一體式承力框筒5連接。太陽電池陣採用單翼太陽電池陣。
[0047]所述構型本體包括錐形框筒501、柱形框筒502、星箭對接環503和三角板6 ;所述錐形框筒501連接所述柱形框筒502 ;所述三角板6設置在所述錐形框筒501和所述柱形框筒502之間設置在所述錐形框筒501和所述柱形框筒502的外側；所述星箭對接環503設置在所述錐形框筒501的下側；所述三角板6的下側面、所述錐形框筒501和所述星箭對接環503圍成所述推進艙；所述三角板6的上側面和所述柱形框筒502圍成所述服務載荷艙。推進艙外形整體呈三角形，結構穩定性好，力學性能優。所述服務載荷艙包括一體式連接載荷艙與服務艙，由共用的側板2封閉。錐形框筒501下部與星箭對接環503 —體化安裝設計，上部則通過螺栓連接圓柱形承力框筒502。
[0048]本發明提供的三角形衛星構型還包括若干個側板2 ;所述若干個側板2順次相連，用於封閉所述服務載荷艙。本發明提供的三角形衛星構型還包括貯箱4，所述貯箱4的一端嵌入所述服務載荷艙，另一端嵌入所述推進艙。在一定範圍內貯箱柱段增減不影響主體構型。
[0049]本發明提供的三角形衛星構型還包括相機3，所述相機3以內嵌方式安裝在所述柱形框筒502中，實現平臺與載荷一體化安裝設計。構型本體5為構型主承力結構，其與大質量的相機3、貯箱4軸線完全重合，呈軸對稱布置。
[0050]所述側板2的數量為3塊，3塊側板2分別連接三角板的三條變且3塊側板2順次相連圍成三角形。
[0051]所述太陽電池陣包括奇數個太陽帆板1 ;所述太陽能帆板1的數量大於兩個；其中一個太陽能電池設置在中間的側板上，剩餘的太陽能帆板對稱壓緊安裝在兩側的側板上。在軌可展開，發射時節省運載包絡空間，在軌慣量小，便於機動。
[0052]本發明提供的三角形衛星系統，包括運載火箭，還包括多個三角形衛星構型，多個三角形衛星構型沿所述運載火箭的運載軸線的圓周分布，更易實現一箭多星發射布局。
[0053]本發明提供的一種角形衛星構型裝配方法，包括如下步驟:
[0054]步驟1:將三角板安裝構型本體的外側；
[0055]步驟2:將相機和貯箱嵌入所述構型本體；
[0056]步驟3:使用側板封閉所述構型本體；
[0057]步驟4:在所述側板裝配太陽帆板。
[0058]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種三角形衛星構型，其特徵在於，包括構型本體和太陽電池陣； 所述太陽電池陣設置在所述構型本體的外側；所述構型本體包括相連的推進艙和服務載荷艙。
2.根據權利要求1所述的三角形衛星構型，其特徵在於，所述構型本體包括錐形框筒、柱形框筒、星箭對接環和三角板； 所述錐形框筒連接所述柱形框筒；所述三角板設置在所述錐形框筒和所述柱形框筒之間且設置在所述錐形框筒和所述柱形框筒的外側；所述星箭對接環設置在所述錐形框筒的下側； 所述三角板的下側面、所述錐形框筒和所述星箭對接環圍成所述推進艙；所述三角板的上側面和所述柱形框筒圍成所述服務載荷艙。
3.根據權利要求2所述的三角形衛星構型，其特徵在於，還包括若干個側板；所述若干個側板順次相連，用於封閉所述服務載荷艙。
4.根據權利要求1所述的三角形衛星構型，其特徵在於，還包括貯箱，所述貯箱的一端嵌入所述服務載荷艙，另一端嵌入所述推進艙。
5.根據權利要求2所述的三角形衛星構型，其特徵在於，還包括相機，所述相機以內嵌方式安裝在所述柱形框筒中。
6.根據權利要求3所述的三角形衛星構型，其特徵在於，所述側板的數量為3塊，3塊側板分別連接三角板的三條變且3塊側板順次相連圍成三角形。
7.根據權利要求1所述的三角形衛星構型，其特徵在於，所述太陽電池陣包括奇數個太陽帆板； 所述太陽能帆板的數量大於兩個；其中一個太陽能電池設置在中間的側板上，剩餘的太陽能帆板對稱壓緊安裝在兩側的側板上。
8.一種三角形衛星系統，包括運載火箭，其特徵在於，還包括多個三角形衛星構型，多個三角形衛星構型沿所述運載火箭的運載軸線的圓周分布。
9.一種角形衛星構型裝配方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟1:將三角板安裝構型本體的外側； 步驟2:將相機和貯箱嵌入所述構型本體； 步驟3:使用側板封閉所述構型本體； 步驟4:在所述側板裝配太陽帆板。
【文檔編號】B64G1/10GK104443431SQ201410572299
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】畢振瀚, 袁金如, 李金嶽, 李文峰 申請人:上海衛星工程研究所