[发明专利]一种偏心航天器推进舱零配平布局设计方法

说明书

本发明提出了一种偏心航天器推进舱零配平布局设计方法，包括以下步骤：步骤1，明确布局要求；步骤2，动力系统设备对称布局；步骤3，太阳翼偏心布局；步骤4，天线、敏感器及其他舱外设备偏心布局及之后的迭代布局；步骤5，舱内设备偏心布局及之后的迭代布局；步骤6，管路偏心布局及之后的迭代布局；步骤7，电缆偏心布局及之后的迭代布局。该方法通过多次布局迭代设计，合理运用单机设备自身的质量分布特性，充分利用分系统功能要求，有效调动管路布局、电缆布局等一切可以调节质心的因素，以实现推进舱零配平的目标。

技术领域

本发明涉及航天器布局设计方法，具体涉及一种偏心航天器推进舱零配平布局设计方法。

背景技术

随着人类太空事业的不断发展，航天器的构型趋于复杂，两舱构型、三舱构型、甚至多舱构型航天器越来越多。组成航天器的各个舱段由于功能特点不同、配置不同，其质量特性也各不相同。伴随航天器的复杂程度加深，航天器的设计成本、建造成本、发射成本、运营成本不断提高。提高航天器的设计效率是降低航天器各项成本的重要手段，是对航天工程师的重要要求。零配平布局设计是航天器高效率布局设计的重要特征。

航天器动力控制系统的执行机构配置基本都是对称的，对航天器组合体的质量特性要求也因此基本都是质心位于推力轴线上，即中轴线上。在组成航天器的各个舱段中，存在不同的优先级。高优先级的舱段设计对低优先级的舱段设计则是约束。当高优先级舱段的质心为偏心时，低优先级舱段的质心位置为反向偏心则成为重要约束。

航天器的质心位置要求是重要的布局设计指标。零配平布局设计是高效率布局设计的重要特征。对于重量指标要求苛刻的航天器，零配平布局设计尤其显得重要。目前的航天器中，不少采用了配平方式实现了质心位置要求，这不仅导致设计效率低，而且提高了发射成本，是对航天资源的浪费。目前航天器大多由多个舱段组成，舱段的偏心要求已变得常见。

发明内容

本发明的目的在于实现高效率布局设计，解决现有配平方式不足，提出了一种偏心航天器推进舱零配平布局设计方法。

为了达到上述的目的，本发明提供一种偏心航天器推进舱零配平布局设计方法，包括以下设计步骤：

步骤1，明确布局要求；

步骤2，动力系统设备对称布局；

步骤3，太阳翼偏心布局；

步骤4，天线、敏感器及其他舱外设备偏心布局及之后的迭代布局；

步骤5，舱内设备偏心布局及之后的迭代布局；

步骤6，管路偏心布局及之后的迭代布局；

步骤7，电缆偏心布局及之后的迭代布局。

具体设计方法如下：

a)步骤1，明确布局要求：

需要明确飞行任务要求、轨道和飞行程序要求、总体指标要求、设备配套、接口数据单、功能要求、总体数据管理设计原则、热控总体设计原则。

飞行任务要求、轨道和飞行程序要求，明确了航天器整体使用要求，包括不同任务阶段的空间位置特点、姿态和功能要求，是布局设计首要和关键要求。

总体指标要求，明确了航天器的包络、重量、质心位置等要求，是布局设计所要实现的航天器性能要求；

设备配套、接口数据单、功能要求，明确了布局对象的配套、性能和功能特点，是布局具体设计对象；

总体数据管理设计原则，明确了布局设计所要遵从的总体信息管理系统要求。

热控总体设计原则，明确了布局设计所要遵从的总体热环境管理要求，需要根据不同部位温度特点以及设备热性能，使设备布局满足温度控制要求。