[实用新型]一种用于人造卫星的零变形全碳框架

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间技术应用领域，尤其涉及一种多向多通的框架结构。复合材料接头、矩形方管、圆管组成。

背景技术

以前大型桁架结构中采用的是碳纤维杆件和金属接头，杆件与接头之间采用金属螺纹连接，碳纤维杆件没有进行专门的热变形设计，例如：卫星的天线支撑架结构的杆件和部分接头采用了碳纤维复合材料，杆件和接头之间采用的是金属螺纹连接，且亦没有进行专门的热变形杆件设计，因此在温差很大的空间环境中使用，其杆件和连接件的热变形就会影响光载荷的成象精度。为此，目前提出了研制“零变形”混合结构的设计，以满足星上光学载荷的成像精度需要。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于人造卫星的零变形全碳框架，用来解决上述技术问题，提高星上光学载荷的成像精度。本实用新型由复合材料接头、矩形方管、圆形杆管组成。

所述的复合材料接头采用立体多通接头和平面多通接头，与矩形方管、圆形杆管之间完全用胶粘接，拉脱强度大于26MPa。

所述的矩形方管2与接头1、接头6连接，矩形方管7与接头6、接头9连接，矩形方管10与接头9、接头13连接，矩形方管14与接头13、接头16连接，矩形方管18与接头16、接头19连接，矩形方管21与接头19、接头22连接，矩形方管24与接头22、接头24连接，矩形方管27与接头26、接头30连接，矩形方管28与接头30、接头19连接，矩形方管32与接头30、接头34连接，矩形方管33与接头34、接头16连接，矩形方管35与接头34、接头37连接，矩形方管36与接头37、接头13连接，矩形方管40与接头37、接头41连接，矩形方管42与接头41、接头9连接，矩形方管44与接头41、接头1连接。

所述的圆形杆管3与接头4、接头9连接，圆形杆管5与接头4、接头6连接、圆形杆管8与接头9、接头43连接，圆形杆管11与接头9、接头39连接，圆形杆管12与接头39、接头13连接，圆形杆管15与接头16、接头38连接，圆形杆管17与接头19、接头38连接，圆形杆管20与接头25、接头19接连，圆形杆管23与接头25、接头22连接、圆形杆管29与接头31、接头19连接。

所述的矩形方管有16根，选用高模量碳纤维复合材料按照[±55°/0°/90°/0°/±55°]角度铺层，且要求该高模量碳纤维复合材料具有如下特性：纤维方向线膨胀系数小于-1.2×10^-6/℃且大于-1.5×10^-6/℃，垂直于纤维方向的线膨胀系数小于32.4×10^-6/℃，纤维方向拉伸模量260Gpa～320GPa；矩形方管、圆形杆管与接头之间的连接段采用斜面楔形方视连接，锥度不小于∠1∶20；

所述的圆形杆管有10根，选用高模量碳纤维复合材料按照[±35°/0°/90°/0°/±35°]角度铺层；

由于对方管、圆杆及接头进行特定选材，对方管、圆管进行了铺层设计，对接头与矩形方管、圆形杆管之间的连接进行改进设计，本实用新型可以达到框架整体具有较高的尺寸稳定性、比刚度、比强度，可用承受超过自身重量30倍以下的载荷重量，大大提高了光学载荷的成像精度，应用前景广泛。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明

图1是本实用新型三维立体图

图2是本实用新型接头与杆件连接段剖面图

图3是本实用新型侧面投影图

具体实施方式

如图1、图2所示的用于人造卫星的零变形全碳框架由复合材料接头、矩形方管、圆形杆管组成。复合材料接头采用立体多通接头和平面多通接头，均由热变形较小的非金属材料制造，具有高比刚度、高比强度、轻质、高尺寸稳定性的技术特点，复合材料接头与矩形方管、圆形杆管之间完全用胶粘接，接头连接处进行斜面楔形方视胶接，要求接头在内，锥度不小于∠1∶20，拉脱强度大于26MPa。接头9、接头19为立体6通接头；接头13、接头16为立体4通接头；接头6、接头22为立体3通接头；接头4、接头25、接头38、接头39为立体2通接头；接头31、接头43为立体1通接头；30、接头34、接头37、接头41为平面3通接头；接头1、接头262为平面2通接头；所有接头采用日本东丽公司进口的高模碳纤维复合材料如T700、T800。