一种用于航天器的气瓶支架.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105819006A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610318504.7(22)申请日2016.05.13(71)申请人北京空间飞行器总体设计部地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人石文静李竞蔚钱志英刘芃罗文波(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人仇蕾安杨志兵(51)Int.Cl.B64G1/66(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于航天器的气瓶支架(57)摘要本发明提供一种用于航天器的气瓶支架，能够实现气瓶集中布置、节省布局空间，提高空间利用率，同时具备传力路径直接，环境条件优异，承载比高且动态特性好的气瓶支架。该气瓶支架包括：气瓶安装板和支撑板，气瓶安装板和支撑板均采用碳纤维蒙皮铝蜂窝夹层板。气瓶安装板安装在所述中心承力筒上；在气瓶安装板的上表面沿其周向均匀分布有与气瓶个数相同的气瓶安装接口，气瓶安装板的下表面每个气瓶安装处设置一块支撑板。所述支撑板与气瓶安装板之间通过侧向埋件连接；同时所述支撑板通过连接角条与中心承力筒相连，且至少有一个支撑板通过连接角条与中板相连。CN105819006ACN105819006A权利要求书1/1页1.一种用于航天器的气瓶支架，其特征在于，包括：气瓶安装板(1)和支撑板(2)，外围设备为航天器的中心承力筒(3)和中板(4)；所述气瓶安装板(1)和支撑板(2)均采用碳纤维蒙皮铝蜂窝夹层板；所述气瓶安装板(1)安装在所述中心承力筒(3)上，气瓶安装板(1)为与所述中心承力筒(3)外圆周面匹配的弧形结构，其一侧端面与所述中心承力筒(3)外圆周面贴合；在所述气瓶安装板(1)的上表面沿其周向均匀分布有与所需安装的气瓶个数相同的气瓶安装接口；在所述气瓶安装板(1)的下表面每个气瓶安装处设置一块支撑板(2)，所述支撑板(2)与所述气瓶安装板(1)之间通过侧向埋件连接；所述支撑板(2)通过连接角条与中心承力筒(3)相连，且至少有一个支撑板(2)通过连接角条与中板(4)相连。2.如权利要求1所述的一种用于航天器的气瓶支架，其特征在于，在每个气瓶安装接口中，沿气瓶安装板(1)的径向分布有五个连接点，其中距离支撑板(2)最近的连接点采用环形的整体埋件，另外四个连接点采用孔套埋件，并在其周围填充泡沫胶。3.如权利要求1所述的一种用于航天器的气瓶支架，其特征在于，对所述气瓶支架的参数用以刚度及频响为双约束，以重量最轻为目标的优化方法进行设计；所述的参数包括：气瓶安装板(1)及支撑板(2)的板厚、碳纤维蒙皮的厚度、碳纤维蒙皮的铺层方向与顺序以及整体埋件的加强与减轻设计。4.如权利要求1、2或3所述的一种用于航天器的气瓶支架，其特征在于，在所述气瓶安装板(1)的下表面设置有三块支撑板(2)，三块支撑板(2)中位于两侧的两块支撑板通过连接角条与所述中心承力筒(3)相连，位于中间的支撑板分别通过连接角条与中心承力筒(3)和中板(4)相连。2CN105819006A说明书1/3页一种用于航天器的气瓶支架技术领域[0001]本发明涉及一种气瓶支架，具体涉及一种可以用于中心承力筒式卫星的气瓶支架，属于航天器,结构设计领域。背景技术[0002]目前，在国内已有成功飞行经验的中心承力筒式卫星中，气瓶的连接方式为下端通过法兰直接连接于中板，上端通过气瓶拉杆连接于中心承力筒。且三个气瓶采用分散布局，分别分布在中板±X三个象限中。此类连接方式简便，无需其他辅助支撑设施。但是，由于直接作用于中板，气瓶响应受中板影响较大，局部频率较低，且在振动环境下气瓶在整星纵向频点处响应较大，有可能引起耦合。同时，气瓶分散分布，空间利用率小，在某些空间布局紧张的型号中不再适用。[0003]目前国内外在中心承力筒式卫星中实现的气瓶支撑结构，分为两大类：[0004]1、以化学推进为推进方式的国外中心承力筒式卫星中，气瓶布局与国内类似，多数均采用分散布局，气瓶通过拉杆或支撑板实现整星安装。少数气瓶少量集中布局的卫星，亦仅采用上支撑板的形式，下端直接连接于卫星舱板，占用整星布局空间。[0005]2、全电推式卫星作为近年新兴的中心承力筒式卫星，由于其气瓶质量为以往化学推进式卫星气瓶重量的10倍以上，其气瓶构型与化学推进式卫星贮箱构型类似，与气瓶构型大相径庭，气瓶安装方式亦参考以往贮箱的连接形式，采用带有裙边的连接结构直接连接于中心承力筒内部。[0006]可见，当前用于中心承力筒式卫星的气瓶支撑结构均无法满足气瓶集中布置、整体拆装、提高空间利用率，减少布局面积的要求。发明内容[0007]有鉴于此，本发明提供一种用于航天器的气瓶支架，采用该种结构形式的气瓶支架能够实现气瓶在中心承力筒式卫星中集中