通信卫星电离总剂量防护装置制造方法及图纸

一种通信卫星电离总剂量防护装置，包括钽箔、热控多层和钢螺钉；通信卫星大尺寸开口处通过钢螺钉将钽箔安装在通信卫星的结构板上，热控多层通过压片固定在钢螺钉上。本实用新型专利技术有效提高了通信卫星星体结构的等效铝屏蔽厚度，减少星体内总剂量辐射。此外，本实用新型专利技术采用特制钢螺钉和三角支架进行钽箔固定的方法具有代表性，可广泛应用于其余通信卫星大尺寸开口的电离总剂量防护中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通信卫星电离总剂量的防护装置，属于通信卫星应用领域。
技术介绍
卫星在轨运行期间，将遭遇真空、热、太阳紫外辐射、空间带电粒子辐射及地磁场等空间环境。空间环境与卫星所使用的电子元器件和材料发生相互作用，产生各种空间环境效应，可对卫星造成一定程度的损伤和危害，甚至威胁整个卫星的安全，电离总剂量效应是各种空间环境效应中的一种。为保证航天器在任务期内具有充分的空间环境适应能力，需要在设计和研制过程中，针对各种空间环境效应采取必要的防护措施。针对电离总剂量效应，卫星结构板能对内部仪器起到辐射屏蔽作用，可降低内部仪器接受的总剂量。在通信卫星的构型设计时，由于总装、结构减重等需要，部分结构板上会有较大尺寸的开口，大尺寸开口使得星内部分设备暴露在太空中，通信卫星的设计寿命一般在15年左右，长时间的辐射剂量累积效应，会使星内设备受损和性能退化，严重的可导致设备失效，影响卫星使用寿命。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种满足通信卫星大尺寸开口电离总剂量要求的防护装置。本技术的技术解决方案是通信卫星电离总剂量防护装置，其特征在于包括钽箔、热控多层和钢螺钉；通信卫星大尺寸开口处通过钢螺钉将钽箔安装在通信卫星的结构板上，热控多层通过压片固定在钢螺钉上。还包括一个三角支架，该三角支架用于当大尺寸开口处不能预埋或后埋安装孔位时，对钽箔进行支撑固定。所述的钽箔厚度为0. 16 δ，其中δ为星上等效铝厚度。所述的钢螺钉包括一个大压盘，压盘一侧有螺纹，另一侧有四棱柱和带圆孔的球头，钽箔固定于压盘靠近螺纹的一侧。本技术与现有技术相比有益效果为本技术有效提高了通信卫星星体结构的等效铝屏蔽厚度，减少星体内总剂量辐射。此外，本技术采用特制钢螺钉和三角支架进行钽箔固定的方法具有代表性，可广泛应用于其余通信卫星大尺寸开口的电离总剂量防护中。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术三角架结构示意图；图3a、!3b分别本技术钢螺钉结构主视图和俯视图。具体实施方式通信卫星电离总剂量防护装置，如图1所示，包括钽箔1、热控多层2和钢螺钉3 ； 通信卫星大尺寸开口处通过钢螺钉3将钽箔1安装在通信卫星的结构板5上，多层隔热材料2通过压片4固定在钢螺钉3上。当大尺寸开口处不能预埋或后埋安装孔位时，需要通过一个三角支架对钽箔进行支撑固定。首先将三角支架固定在结构板上，再通过钢螺钉按照图1所示的顺序将钽箔和热控多层安装在三角支架上。三角架的结构如图2所示，包括安装面和加强筋。支架有两个安装面，一个为支架固定安装面6，通过QJ2582-93 M4X 10螺钉固定在结构板上；另一个为钽箔固定安装面7，4个QJ3079. 7-98 M4托板螺母8铆接在安装面内侧，钽箔及多层隔热材料通过钢螺钉固定在三角支架上；内加强筋9和外加强筋11通过Φ4的铆钉10安装到支架安装面上，用于增加支架整体的刚度和强度。等效铝厚度计算公式如下(铝合金密度取2. 7g/cm3)屏蔽面密度=jy/g)2、 面积(cm2)等效铝厚度—屏蔽面密度^lcm') IJgIcmi钽箔体密度为16. 6g/cm3，根据钽和铝的密度关系，若要求星上等效铝厚度δ， 则对应钽箔厚度为0. 16 δ。由于钽箔用于星体表面大尺寸开口电离总剂量防护。星体外表面除贴散热面外都应包覆多层隔热材料，用于隔离星体内部和空间环境的热交换。因此钽箔固定在卫星大尺寸开口处时，其外表面还需要包覆多层隔热材料，在固定钽箔同时还需要固定多层隔热材料。普通螺钉只能实现将钽箔和多层隔热材料同时压紧在安装面上，这样钽箔开孔边缘的小毛刺可能会划破多层隔热材料，此外多层隔热材料压合得太紧会使隔热性能降低。因此为将钽箔固定在卫星表面大尺寸开口处，专门设计了特制的钢螺钉。如图3a、!3b所示。钢螺钉在普通热控钢销钉基础上增加了四棱柱的设计，便于操作人员在使用钢螺钉固定钽箔时对钢螺钉拧紧加力。钢螺钉含有一个大的压盘，压盘一侧有螺纹，另一侧有四棱柱和带圆孔的球头。钽箔固定于压盘靠近螺纹的一侧，压盘可提供较大的接触面积将钽箔压紧于安装面上，减小压紧时的集中载荷；钢螺钉压盘的一端加工有四棱柱，便于工艺操作时对钢螺钉加力；压盘四棱柱一侧至带圆孔的球头段与普通热控销钉构型相同，使用聚酰亚胺压片固定多层隔热材料；球头端的圆孔可穿细的钢丝，用于防护多层隔热材料。实施例以0. 8mm等效屏蔽铝厚度为满足星内设备抗总剂量辐射要求的屏蔽指标，对应钽箔厚度为0. 13mm。在大尺寸开口处安装2层0. 05mm厚钽箔进行总剂量辐射防护。0. 05mm厚的钽箔成品是宽度不超过152mm的钽带，采用钽带焊接的方式制作大尺寸钽箔。钽带焊接时搭接宽度10mm，搭接处通过三条焊缝进行连接，装星时还需在焊缝处粘贴3M胶带进行加强。本例实施前，由于星上大尺寸开口的存在，使星内部分单机的总剂量辐射屏蔽厚度不满足0.8mm的要求，造成这部分单机性能降低、使用寿命减短。在本例实施后，对星上大尺寸开口用钽箔进行防护，使星内所有设备总剂量辐射屏蔽厚度均达到了 0. 8mm的要求，为星内设备提供了良好的在轨使用环境。 本技术未详细说明的部分属于本领域技术人员公知常识。权利要求1.通信卫星电离总剂量防护装置，其特征在于包括钽箔、热控多层和钢螺钉；通信卫星大尺寸开口处通过钢螺钉将钽箔安装在通信卫星的结构板上，热控多层通过压片固定在钢螺钉上。2.根据权利要求1所述的通信卫星电离总剂量防护装置，其特征在于还包括一个三角支架，该三角支架用于当大尺寸开口处不能预埋或后埋安装孔位时，对钽箔进行支撑固定。3.根据权利要求1或2所述的通信卫星电离总剂量防护装置，其特征在于所述的钽箔厚度为0.16 δ，其中δ为星上等效铝厚度。4.根据权利要求1所述的通信卫星电离总剂量防护装置，其特征在于所述的钢螺钉包括一个大压盘，压盘一侧有螺纹，另一侧有四棱柱和带圆孔的球头，钽箔固定于压盘靠近螺纹的一侧。专利摘要一种通信卫星电离总剂量防护装置，包括钽箔、热控多层和钢螺钉；通信卫星大尺寸开口处通过钢螺钉将钽箔安装在通信卫星的结构板上，热控多层通过压片固定在钢螺钉上。本技术有效提高了通信卫星星体结构的等效铝屏蔽厚度，减少星体内总剂量辐射。此外，本技术采用特制钢螺钉和三角支架进行钽箔固定的方法具有代表性，可广泛应用于其余通信卫星大尺寸开口的电离总剂量防护中。文档编号B64G1/54GK202337364SQ20112033961公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日专利技术者吴瑞兰, 李学林, 李洋, 杨勇, 王益红, 魏强 申请人:中国空间技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，李学林，王益红，吴瑞兰，杨勇，李洋，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：