技术领域
[0001] 本发明属于航天卫星技术领域，具体地，涉及一种堆叠卫星结构，尤其是适用于快速装配的堆叠卫星结构。
相关背景技术
[0002] 近年来，随着航天科技的快速发展，商用通信卫星数量大幅度增加。其中，低轨通信卫星凭借其低延时、高动态性等优势而备受关注。目前，各国争相提出互联网星座计划，以抢占空间网络的发展机遇。但由于卫星发射成本高，最大化利用运载火箭有效载荷，单次发射多颗卫星，即堆叠式卫星群结构设计方法被广泛提出。
[0003] 通常，卫星结构是通过在定制化蜂窝夹层板中埋入不同类型的镶嵌块(埋件)将蜂窝板与蜂窝板或其他设备之间进行连接。该方法需要在蜂窝板的固定位置处，镶嵌具有一定强度和刚度的金属材质埋件以及胶黏剂。该方法会导致卫星结构的设计周期过长、研制成本过高，且极大地增加结构板重量，从而严重抑制了卫星结构的快速发展。因此，开发能实现快速装配且成本低廉的卫星结构方法具有重要的实际意义。
具体实施方式
[0032] 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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0033] 为了提高堆叠卫星结构的装配速度、降低研制成本，本发明提供了一种适用于快速装配的堆叠卫星结构。
[0034] 根据本发明提供的一种适用于快速装配的堆叠卫星结构，包括底板1、侧板2、隔板3、角片4和传力柱5；
[0035] 如图1示，本发明中的侧板2通过角片4垂直安装在底板1上，隔板3通过角片4与底板1和侧板2紧固连接，传力柱5与侧板2通过螺栓、螺母紧固连接，并垂直安装在所述侧板2上；
[0036] 所述底板1、侧板2以及隔板3之间均通过角片4联合螺栓、螺母的安装方式连接为一个半开放式平板构型，便于后续卫星群内多层卫星的堆叠组合。底板1主要由铝蒙皮蜂窝夹层结构板制成，设置为多边形，包括但不限于四边形、六边形、八边形，主要提供大型载荷及其他单机机械安装接口。
[0037] 如图2所示，侧板2主要由铝蒙皮蜂窝夹层结构板制成，数量为2～8个，均为高度相等、厚度相等、长度不等的长方形，侧板2沿着所述底板1的侧边方向布置，侧板2与底板1之间、相邻侧板2之间通过角片4联合螺栓、螺母紧固连接，侧板2主要提供通信等分系统单机机械安装接口。
[0038] 如图3所示，隔板3由铝蒙皮蜂窝夹层结构板制成，数量为2～50个，均为高度相等、厚度相等、长度不等的长方形，隔板3根据安装位置将其细分为横隔板31、纵隔板32、上隔板33，上隔板33位于两块纵隔板32之间，沿着所述底板1方向平行布置并与底板1之间保留一定距离，可将卫星空间沿垂直底板1方向增大，形成卫星复式结构。
[0039] 进一步地，所述隔板3沿着侧板2的高度方向交替布置，隔板3与底板1以及相邻侧板2之间通过角片4联合螺栓、螺母紧固连接，且角片4位于所述底板1、隔板3与侧板2交接位置处。
[0040] 如图4所示，角片4材质为不锈钢，包括本体41和定位孔42，所述本体41为两个相邻的扩展面，定位孔42数量为2～16个且依次位于所述相邻的两个扩展面上，角片4的两个扩展面之间的夹角范围为20°～160°，本发明中连接采用的角片4可为多种尺寸，角片4的扩展面外形可以为长方形、三角形、半圆形或其他形状，角片宽度为15～200mm，角片高度为15～200mm，圆孔直径为5～10mm。
[0041] 如图5所示，传力柱5材质为铝合金的空心柱状圆桶，其壁厚为10～30mm，内直径d为30～50mm，外直径D根据内直径d与壁厚的2倍之和得到，为50～110mm。传力柱5设置有4个，分别安装在侧板2的外侧的中心位置，是堆叠的主传力结构。即多个侧板2所围成结构四周的中心位置。
[0042] 以具体实施举例，底板1为铝蒙皮蜂窝夹层结构板(铝蜂窝板)制成，外轮廓为八边形，外接矩形尺寸为1100×1100mm，厚度为20mm，主要提供大型载荷及其他单机机械安装接口；
[0043] 所述侧板2为铝蜂窝板制成，所述侧板2有5个，外轮廓均为长方形，长度不同，高度为200mm，厚度为10mm，主要提供通信等分系统单机机械安装接口；所述侧板2与底板1之间、相邻侧板2之间通过角片4联合螺栓‑螺母的安装方式连接；
[0044] 所述隔板3为铝蜂窝板制成，隔板3有12个，外轮廓均为长方形；长度不同，高度为200mm，厚度为10mm；主要提供姿轨控等分系统单机机械安装接口；
[0045] 进一步地，隔板3与底板1、相邻侧板2之间通过94个角片，联合不同长度的M5螺栓、螺母安装方式连接为一个半开放式平板构型，便于后续卫星群内多层卫星的堆叠组合。
[0046] 本实施例中，所述侧板2沿着底板1的侧边方向垂直安装，侧板2长度根据周围单机的尺寸确定；侧板2与底板1之间采用两个扩展面之间的夹角为90°的角片4，联合1个M5×20mm和1个M5×30mm的螺栓‑螺母安装方式连接；两个侧板2之间，采用两个夹角为90°或45°的角片，联合2个M5×20mm的螺栓、螺母安装方式连接。
[0047] 具体地，隔板3垂直安装在所述底板1和侧板2上，且沿着所述侧板2的高度方向交替布置；隔板3尺寸根据单机布局需要进行确定；隔板3与侧板2、两个隔板2之间，均采用夹角为90°的角片4，联合2个M5×20mm的螺栓‑螺母安装方式连接。
[0048] 进一步地，所述隔板3为多块高度相等、厚度相等、长度不等板材，按照放置位置将其细分为横隔板31，纵隔板32和上隔板33；上隔板33位于两块纵隔板32之间，沿着底板1方向平行布置；与底板1呈一定距离，可将卫星空间沿垂直底板1方向增大，形成卫星复式结构。
[0049] 本实施例中，所述角片4，包括本体41和定位孔42；所述本体41为两个相邻的扩展面；扩展面外形为长方形；两个扩展面之间的夹角为45°或90°。定位孔42为2个圆孔直径为6mm的圆孔，依次位于所述两个相邻的扩展面上；角片4宽度为15mm，长度为22mm；角片4包括多块长度相等、厚度相等、角度不等的角片本体41；所述多块角片4，形成阵列结构。
[0050] 进一步地，传力柱5为空心柱状圆桶；是堆叠卫星的主传力结构；传力柱5有4个，分别安装在星体四周的侧板中心位置；所述传力柱5的壁厚为10mm，内直径d、外直径D分别为50mm、70mm。传力柱5与侧板2通过6个M5×20mm的螺栓‑螺母安装方式连接。
[0051] 所以，本发明通过底板1、侧板2、隔板3、角片4和传力柱5联合螺钉、螺母安装方式构建了一个半开放式平板构型，便于后续卫星群内多层卫星的堆叠组合；并通过传力柱5建立了合适的传力路径，提高了堆叠卫星群的整体刚度。并且通过角片4连接的方式，提高了堆叠卫星结构的装配速度、降低了研制成本、缩短了研制周期，满足了卫星可快速生产及装配的需要，为堆叠卫星快速设计提供了一种可靠的结构设计方案。
[0052] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0053] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
