[发明专利]用于卫星结构的碳纤维蒙皮桁条加筋承力筒

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星主承力结构，具体涉及一种用于卫星结构使用的碳纤维蒙皮桁条加筋承力筒结构。

背景技术

承力筒是一种卫星的主承力结构，位于卫星纵向中心处，下端与运载火箭通过包带、夹块等连接，提供星箭分离的支撑；上端及中端与卫星的仪器安装板连接。此外，在该结构上可安装推进剂贮箱。因此，承力筒是影响卫星连接刚度、整星动响应特性和星箭分离等性能的关键结构。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轻量化承力筒，用于卫星结构主承力使用。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于卫星结构的碳纤维蒙皮桁条加筋承力筒，包括相连接的锥段与柱段，锥段与柱段一体成型，锥段与柱段上均铺设有蒙皮，柱段的上端延伸出上端框，柱段与锥段的连接处延伸出中端框，锥段的下端延伸出下端框，中端框内侧胶接一个用于提供推进剂贮箱下法兰安装面的圆形法兰，柱段中部内侧胶接一个用于提供推进剂贮箱上法兰安装面的圆形法兰。

优选地，所述推进剂贮箱下法兰安装面采用碳纤维-环氧树脂复合材料模压而成。

优选地，所述推进剂贮箱上法兰安装面采用碳纤维-环氧树脂复合材料模压而成。

优选地，所述上端框、中端框、下端框均采用碳纤维-环氧树脂复合材料铺设而成。

优选地，还包括上桁条和下桁条，其中，上桁条设置在柱段外壁以加强支撑，下桁条设置在锥段外壁以加强支撑。

优选地，上桁条的数量为多根，且在柱段外壁均匀排布，下桁条的数量为多根，且在锥段外壁均匀排布。

优选地，上桁条的数量为8根，下桁条的数量为8根。

优选地，所述上桁条和下桁条均采用碳纤维-环氧树脂复合材料模压而成。

优选地，下端框用以连接卫星星箭分离部分，中端框用以提供仪器安装板连接接口，上端框用于提供仪器安装板连接接口。

优选地，锥段与柱段使用碳纤维复合材料胶接成型。

由于采用了以上的技术方案，使得本发明具有以下的优点和积极效果：

首先，本发明所提供的承力筒，采用碳纤维蒙皮桁条加筋结构，由于承力筒完全采用复合材料成型，对蒙皮厚度、桁条的尺寸与形状等参数进行了优化设计，因此，具有质量轻、结构简单、制造成本低的优点。

其次，本发明所提供的承力筒采用推进剂贮箱下法兰安装面作为推进剂贮箱的主承力面，推进剂贮箱上法兰安装面起横向位移限制作用，符合推进剂贮箱“下刚上柔”的安装需求。

再次，对蒙皮的铺层数量、桁条的厚度稍加调整，就可满足不同质量卫星的需求，具有较高的通用性，应用前景广泛。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的承力筒的示意图；

图2是本发明的承力筒的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明的核心思想在于，采用碳纤维复合材料制造一种用于卫星结构主承力的碳纤维蒙皮桁条加筋承力筒，在承力筒外部均匀设置加强筋，起到加强的作用，采用增减蒙皮铺层数量、桁条厚度的方式满足不同卫星对承力筒承载的不同质量需求。

以下结合附图对本发明的较佳实施例做进一步详细叙述，以便于理解。

实施例一

请参考图2，根据本发明提供的承力筒为空心结构，包括锥段蒙皮1、推进剂贮箱下法兰安装面2、推进剂贮箱上法兰安装面3、柱段蒙皮4、上端框5、上桁条6、中端框7、下桁条8与下端框9。承力筒碳纤维复合材料胶接成型，上部呈圆柱形，下部呈截锥形。

请参考图1，本发明的承力筒为锥柱一体承力筒。

请参考图2，推进剂贮箱下法兰安装面2作为推进剂贮箱的主承力面、推进剂贮箱上法兰安装面3起横向位移限制作用，用于安装推进剂贮箱。

在本实施例中，承力筒整体高度1100㎜，圆柱形上端框5外径Φ730㎜，截锥形下端框9外径Φ950mm，截锥形中端框7外径Φ730mm，贮箱下法兰安装面2内径Φ630mm，锥段蒙皮1的厚度为0.9mm，柱段蒙皮4的厚度为1.1mm,上桁条6、下桁条8厚度1.5mm。

承力筒完全使用碳纤维复合材料胶接成型。