一种柔性化卫星平台结构制造技术

本发明专利技术公开一种柔性化卫星平台结构，其通过基本构型进行横向和/或纵向扩展得到。其基本构型为由接头及杆件组成的多棱柱体，其中，接头为底面及底面平行的多面体，其每一面的中心位置均布置有凹槽，用于连接杆件，杆件包括横向杆件及纵向杆件，横向杆件连接于接头的侧面，以及纵向杆件连接于接头的顶面及底面。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性化卫星平台结构
本专利技术涉及航空航天领域，特别涉及一种柔性化卫星平台结构。
技术介绍
随着航天事业的蓬勃发展，世界各国都在积极发展自己的卫星，我国是除美国之外的第二大航天国，目前我国已经成功发射了三百多颗人造卫星。从近年航天的发展状况来看，卫星的商业化正在逐步形成，由几百颗上千颗小卫星组成的卫星座越来越受到人们的追求。面向商业化，单一卫星构型的研制与生产已无法适应商业化卫星的发展现状，卫星定型批量生产无疑是缩短周期，降低成本的最优途径，但是，应用卫星的特点是种类多而数量少，特别是有效载荷种类繁多，要求各异，难以实现批量生产。针对这一问题，在卫星研制中，可以将平台和有效载荷区别对待，平台尽可能实现标准化，使其对一定范围内的有效载荷具有通用性。目前，已有一些著名的空间制造商为不同用途的卫星推出不同系列的卫星公用平台，形成了真正意义上的通用化、系列化和模块化卫星平台产品。其以卫星公用平台和现货产品为基础，基本实现了卫星型号研制生产的准流水线作业，型号研制过程是以采购货架产品为主进行系统快速集成创新的过程。在控制和缩短研制周期的同时，保证了产品质量与可靠性，降低了项目的风险，产生了极大的经济、军事和社会效益。比如在波音的BSS-301～393系列近20种卫星平台中，最为成功的是BSS-376卫星平台，该卫星平台从1980年首次发射一直使用到2003年，共发射卫星60颗，目前又推出了BSS-702系列卫星平台，该系列星平台发展了高功率型BSS-702HP、中功率型BSS-702MP和全电推进型BSS-702SP，可提供的功率范围为3～18kW，卫星最大发射质量达到6116kg。美国休斯公司的HS376、HS601、HS60lHP和大型平台HS702，这些平台是地球静止轨道自旋稳定卫星公用平台；洛克希德·马丁公司的A2100大型平台，该平台为新一代高功率、大容量地球静止轨道通信卫星而推出的主流卫星平台，设计寿命为15年，功率可扩展至15kW。其主体为箱板式结构，采用模块化设计，支持移动、固定和广播等多种通信有效载荷；法国Aerospatiale公司的SpaceBus系列：SB-100、SB-100B、SB-2000、SB-3000分别可携带150-650kg有效载荷，提供1500-3500W功率，工作寿命7-15年，已分别用于DFS、Arabsat、Eutelsat、Turksat、TV-Sat(TDF)以及Tele-X30等多颗卫星；法国Matar公司研制了MK公用平台系列，MK-1公用平台可携带800-1100kg有效载荷，提供130-220w功率，携带推进剂100-30kg，工作寿命2-3年，已用于SPOT-1、SPOT-2、SPOT-3、ERS-1和ERS-2等卫星；MK-2公用平台可携带有效载荷1700kg，提供5200w功率，工作寿命5年，已经用于SPOT-4，SPOT-5和HELIOS等卫星的研制；法国泰雷兹-阿莱尼亚公司开发了两种先进的多用途小卫星平台“海神”和“意大利多应用可重构平台”(PRIMA)。其中，“海神”卫星平台在经过修改后，凭借出色的性能，已被“全球星”(Globalstar)星座、O3b星座和“铱”(Iridium)星星座等广泛采用，等等。国内目前也已经开始对公用平台的研究，中国空间技术研究院现已拥有4种经过空间飞行考验或基本上得到空间飞行考验的公用平台：DJS-1、TTS-1、FWS-2和CAST968，适用于中、小型卫星的研制，并正在开发2种新的大、中型卫星公用平台DJS-2和TTS-2。我国虽已初步形成了卫星公用平台系列型谱，但型谱的覆盖性不够完整，综合技术能力存在一定差距，产品化、通用化程度较低，技术升级缓慢，影响型号研制成本、周期和市场竞争力。
技术实现思路
针对现有技术中的部分或全部问题，本专利技术提供一种柔性化卫星平台结构，其基本构型为多棱柱体，所述基本构型由接头及杆件组成，其中：所述接头为多面体，且每一面上均布置有凹槽，其中，所述接头的顶面及底面为形状相同的多边形，且所述顶面平行于所述底面；以及各个侧面垂直于顶面及底面；横向杆件，所述横向杆件的端部形状适配于所述侧面的凹槽，所述横向杆件用于连接接头，以形成多边形，且所述横向杆件上布置有凸台，所述凸台用于连接蜂窝板，以安装单机设备；以及纵向杆件，所述纵向杆件的端部形状适配于所述接头顶面和/或底面的凹槽，所述纵向杆件用于垂直连接所述多边形，以形成多棱柱体，且所述纵向杆件上布置有凸台，所述凸台用于连接蜂窝板，以安装单机设备。在本专利技术中，术语“基本构型”是指卫星的主体框架或主体结构。措辞“基本构型为多棱柱形”是指，卫星的主体框架或主体结构为棱柱形、即上下底面平行且全等，侧棱平行且相等的几何体。进一步地，所述基本构型为六棱柱体，其包括12个接头，12根横向杆件以及6根纵向杆件，其中，所述接头为八面体。进一步地，所述横向杆件及纵向杆件为空心结构。进一步地，所述横向杆件及纵向杆件的材料为铝合金和/或镁合金和/或碳化硅和/或碳纤维。进一步地，所述横向杆件和/或纵向杆件的两端设置有第一凸台，所述第一凸台与所述横向杆件和/或纵向杆件端部的距离小于或等于所述凹槽的深度，使得所述第一凸台能够与所述接头的表面接触。进一步地，所述第一凸台设置有第一通孔，且所述第一凸台通过螺钉与所述接头固定连接。进一步地，所述柔性化卫星平台结构为单层结构，所述单层结构以基本构型为中心，进行横向扩展得到。进一步地，所述柔性化卫星平台结构为两层结构，其中，上层为载荷舱，以及下层为平台舱，且所述载荷舱的底面与所述平台舱的顶面共用一个平面。进一步地，所述载荷舱和/或所述平台舱以基本构型为中心，进行横向扩展得到。本专利技术提供的一种柔性化卫星平台结构，其基本构型优选六棱柱结构，能更有效地利用整流罩空间，且组成所述基本构型的杆件及接头均采用标准化设计，利用同样的工艺流程或生产工具进行同一种结构件的加工，实现了量产化，其大大简化了卫星设计复杂度，有效缩短了卫星的研制周期，可同时进行多颗卫星结构的生产加工，实现卫星的快速生产和装配，提高生产率，节省时间成本。所述平台结构在基本构型基础上可进行层层扩展，实现从几百公斤到几吨的适应能力。附图说明为进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出本专利技术一个实施例的一种柔性化卫星平台结构的结构示意图；图2示出本专利技术又一个实施例的一种柔性化卫星平台结构的结构示意图；图3示出本专利技术再一个实施例的一种柔性化卫星平台结构的结构示意图；图4示出本专利技术另一个实施例的一种柔性化卫星平台结构的结构示意图；图5示出本专利技术一个实施例的一种柔性化卫星平台结构的接头结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种柔性化卫星平台结构，其特征在于，其基本构型为多棱柱体，所述多棱柱体由接头及杆件组成，其中：/n所述接头为多面体，且每一面的中心位置均布置有凹槽，其中，/n所述接头的顶面及底面为形状相同的多边形，且所述顶面平行于所述底面；以及/n所述接头的各个侧面垂直于顶面及底面；/n横向杆件，所述横向杆件的端部形状适配于所述侧面的凹槽，所述横向杆件用于连接接头，以形成多边形，且所述横向杆件上布置有凸台，所述凸台被配置为能够连接蜂窝板，以安装单机设备；以及/n纵向杆件，所述纵向杆件的端部形状适配于所述接头顶面和/或底面的凹槽，所述纵向杆件用于垂直连接所述多边形，以形成多棱柱体，且所述纵向杆件上布置有凸台，所述凸台被配置为能够连接蜂窝板，以安装单机设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性化卫星平台结构，其特征在于，其基本构型为多棱柱体，所述多棱柱体由接头及杆件组成，其中：
所述接头为多面体，且每一面的中心位置均布置有凹槽，其中，
所述接头的顶面及底面为形状相同的多边形，且所述顶面平行于所述底面；以及
所述接头的各个侧面垂直于顶面及底面；
横向杆件，所述横向杆件的端部形状适配于所述侧面的凹槽，所述横向杆件用于连接接头，以形成多边形，且所述横向杆件上布置有凸台，所述凸台被配置为能够连接蜂窝板，以安装单机设备；以及
纵向杆件，所述纵向杆件的端部形状适配于所述接头顶面和/或底面的凹槽，所述纵向杆件用于垂直连接所述多边形，以形成多棱柱体，且所述纵向杆件上布置有凸台，所述凸台被配置为能够连接蜂窝板，以安装单机设备。


2.如权利要求1所述的柔性化卫星平台结构，其特征在于，所述基本构型为六棱柱体，所述六棱柱体包括12个接头，12根横向杆件以及6根纵向杆件，其中，所述接头为八面体，所述八面体的底面及底面为六边形，所述八面体的侧面为正方形。


3.如权利要求1所述的柔性化卫星平台结构，其特征在于，所述横向杆件和/或纵向杆件为空心结构。


4.如权利要求1所述的柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹冬冬，林宝军，安洋，陈鸿程，田艳，刘佳伟，解放，蒋桂忠，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海;31