[发明专利]一种星箭对接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种航天总体构型技术领域，特别是一种星箭对接装置。

背景技术

随着电推进技术的快速发展和日趋成熟，电推进技术已经GEO卫星上逐步应用，从南北位保、部分变轨，到利用电推进实现全部的变轨和在轨位置保持任务。电推进技术的应用可以大幅缩减推进剂携带量，减轻卫星发射重量，从而实现一箭双星发射，有效节省发射成本。

由于电推进技术的应用，特别是采用全电推完成变轨任务，使GEO卫星推进剂携带量显著减少，采用以中心承力筒为主承力装置的构型方式已经不适应GEO卫星平台的设计需求。传统以化学推进变轨的卫星平台其承力筒内部安装了庞大的化学推进剂贮箱，由于承力筒的存在，降低了卫星的仪器设备承载效率，并给总装操作带来了难度。GEO卫星平台采用电推进实现变轨和在轨位置保持，取消了化学推进系统，推进剂为氙气且携带量少，为了提升仪器设备布局空间，需取消中心承力筒，以板架作为主承力装置。板架式卫星构型简单、灵活，可扩展性强，适应电推进卫星平台特点，有效提高了卫星空间利用效率，增加了有效载荷承载能力，但这种构型方案存在一个技术难点，就是如何实现整星力学载荷从箱型板架平台到圆形运载对接环的均匀过渡。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提出了一种星箭对接装置，本发明采用一种适用于板架式构型GEO卫星平台的全碳纤维复合材料方圆过渡星箭连接装置，实现了整星力学载荷从箱型板架到圆形运载对接环的均匀过渡，作为装置核心部件，该发明使板架式卫星构型形成良好的传力路径，整星装置的刚度、强度和稳定度均满足设计要求，为整星的构型设计奠定了坚实的基础。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种星箭对接装置，包括主筒体、背地板连接框和星箭对接框；主筒体固定安装在星箭对接框的上部，星箭对接框的底部开口为圆形；背地板连接框固定安装在主筒体外壁的中下部；主筒体的顶部开口为正方形；星箭对接框实现与外部运载火箭卫星支架的连接；主筒体实现与外部承力隔板的连接。

在上述的一种星箭对接装置，所述的星箭连接装置高h为500-600mm；主筒体正方形的顶部开口边长L1为700-900mm；星箭对接框圆形的底部开口直径L2为1200-1230mm。

在上述的一种星箭对接装置，主筒体包括平面区和曲面区；平面区包括4个倒置的等腰三角形平面，等腰三角形平面以主筒体正方形的顶部开口边长L1为底边，顶点在星箭对接框圆形的底部边框上；其余部分为圆滑过渡的曲面区。

在上述的一种星箭对接装置，等腰三角形平面的腰长L3为450-600mm；底角D为60-70°。

在上述的一种星箭对接装置，背地板连接框包括环状连接框和耳片，耳片水平环绕固定在环状连接框的外侧。

在上述的一种星箭对接装置，环状连接框顶部水平截面为方圆形状，其中直边长L4为230-250mm；以相邻两条直边相近的两个端点做直边的垂线，两条垂线相交点为圆弧的圆心位置，圆弧角度A为85-95°，圆弧半径R1为440-460mm。

在上述的一种星箭对接装置，背地板连接框竖直截面为斜T形，背地板连接框垂直高度L8为40-44mm；环状连接框与水平面夹角B为65-70°，厚度L5为1.5-2.5mm；耳片厚度L6厚度为2-3mm；耳片的最外端距环状连接框L7为34-36mm；耳片上表面与环状连接框外侧相交处设置半径R2为5-7mm的圆弧；耳片下表面与环状连接框外侧相交处设置半径R3为5-7mm的圆弧；耳片下表面距环状连接框的下端L9为19-21mm。

在上述的一种星箭对接装置，星箭对接框水平截面为圆弧形状，中间设置通孔，通孔直径L10为1170-1180mm。

在上述的一种星箭对接装置，星箭对接框的竖直截面为异型装置，其中顶端水平边L11为2-3mm；内侧垂直边L12为38-40mm；通孔内壁到内侧垂直边距离L13为29-30mm；通孔壁厚L14为5-7mm；内侧底座与内侧垂直边相交处设置有半径R4为9-11mm的圆弧；星箭对接框外壁斜边与竖直方向夹角C为4-6°；外壁水平边L15长为2-3mm，外壁竖直边拐角处设置半径R5为4-5mm的圆弧；外壁底座高L16为4-6mm；星箭对接框高L17为55-60mm。

在上述的一种星箭对接装置，主筒体内壁每个边设置有竖排加强筋；主筒体外壁和转角处设置有竖排的装置连接角条。

本发明与现有技术相比具有如下优点：