用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，包括相連接的錐段與柱段，錐段與柱段一體成型，錐段與柱段上均鋪設(shè)有蒙皮，柱段的上端延伸出上端框，柱段與錐段的連接處延伸出中端框，錐段的下端延伸出下端框，中端框內(nèi)側(cè)膠接一個用于提供推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面的圓形法蘭，柱段中部內(nèi)側(cè)膠接一個用于提供推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面的圓形法蘭。本發(fā)明不僅具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且具有較高的通用性。
【專利說明】用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星主承力結(jié)構(gòu)，具體涉及一種用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)使用的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]承力筒是一種衛(wèi)星的主承力結(jié)構(gòu)，位于衛(wèi)星縱向中心處，下端與運(yùn)載火箭通過包帶、夾塊等連接，提供星箭分離的支撐；上端及中端與衛(wèi)星的儀器安裝板連接。此外，在該結(jié)構(gòu)上可安裝推進(jìn)劑貯箱。因此，承力筒是影響衛(wèi)星連接剛度、整星動響應(yīng)特性和星箭分離等性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種輕量化承力筒，用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)主承力使用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
[0005]一種用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，包括相連接的錐段與柱段，錐段與柱段一體成型，錐段與柱段上均鋪設(shè)有蒙皮，柱段的上端延伸出上端框，柱段與錐段的連接處延伸出中端框，錐段的下端延伸出下端框，中端框內(nèi)側(cè)膠接一個用于提供推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面的圓形法蘭，柱段中部內(nèi)側(cè)膠接一個用于提供推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面的圓形法蘭。
[0006]優(yōu)選地，所述推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料模壓而成。
[0007]優(yōu)選地，所述推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料模壓而成。
[0008]優(yōu)選地，所述上端框、中端框、下端框均采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料鋪設(shè)而成。
[0009]優(yōu)選地，還包括上桁條和下桁條，其中，上桁條設(shè)置在柱段外壁以加強(qiáng)支撐，下桁條設(shè)置在錐段外壁以加強(qiáng)支撐。
[0010]優(yōu)選地，上桁條的數(shù)量為多根，且在柱段外壁均勻排布，下桁條的數(shù)量為多根，且在錐段外壁均勻排布。
[0011]優(yōu)選地，上桁條的數(shù)量為8根，下桁條的數(shù)量為8根。
[0012]優(yōu)選地，所述上桁條和下桁條均采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料模壓而成。
[0013]優(yōu)選地，下端框用以連接衛(wèi)星星箭分離部分，中端框用以提供儀器安裝板連接接口，上端框用于提供儀器安裝板連接接口。
[0014]優(yōu)選地，錐段與柱段使用碳纖維復(fù)合材料膠接成型。
[0015]由于采用了以上的技術(shù)方案，使得本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0016]首先，本發(fā)明所提供的承力筒，采用碳纖維蒙皮桁條加筋結(jié)構(gòu)，由于承力筒完全采用復(fù)合材料成型，對蒙皮厚度、桁條的尺寸與形狀等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此，具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]其次，本發(fā)明所提供的承力筒采用推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面作為推進(jìn)劑貯箱的主承力面，推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面起橫向位移限制作用，符合推進(jìn)劑貯箱“下剛上柔”的安裝需求。
[0018]再次，對蒙皮的鋪層數(shù)量、桁條的厚度稍加調(diào)整，就可滿足不同質(zhì)量衛(wèi)星的需求，具有較高的通用性，應(yīng)用前景廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0020]圖1是本發(fā)明的承力筒的示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的承力筒的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]本發(fā)明的核心思想在于，采用碳纖維復(fù)合材料制造一種用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)主承力的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，在承力筒外部均勻設(shè)置加強(qiáng)筋，起到加強(qiáng)的作用，采用增減蒙皮鋪層數(shù)量、桁條厚度的方式滿足不同衛(wèi)星對承力筒承載的不同質(zhì)量需求。
[0024]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)敘述，以便于理解。
[0025]實(shí)施例一
[0026]請參考圖2，根據(jù)本發(fā)明提供的承力筒為空心結(jié)構(gòu)，包括錐段蒙皮1、推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面2、推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面3、柱段蒙皮4、上端框5、上桁條6、中端框7、下桁條8與下端框9。承力筒碳纖維復(fù)合材料膠接成型，上部呈圓柱形，下部呈截錐形。
[0027]請參考圖1，本發(fā)明的承力筒為錐柱一體承力筒。
[0028]請參考圖2，推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面2作為推進(jìn)劑貯箱的主承力面、推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面3起橫向位移限制作用，用于安裝推進(jìn)劑貯箱。
[0029]在本實(shí)施例中，承力筒整體高度1100 mm，圓柱形上端框5外徑Φ 730 mm，截錐形下端框9外徑Φ950mm,截錐形中端框7外徑Φ730mm, I&箱下法蘭安裝面2內(nèi)徑Φ630mm,錐段蒙皮I的厚度為0.9mm,柱段蒙皮4的厚度為1.1mm,上桁條6、下桁條8厚度1.5mm。
[0030]承力筒完全使用碳纖維復(fù)合材料膠接成型。
[0031]本發(fā)明提供的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單、工藝成熟、質(zhì)量可靠、成本較低的目的，能實(shí)現(xiàn)1.5噸左右的承載。且該承力筒，質(zhì)量約為12kg，較好地滿足了系統(tǒng)的要求，對于衛(wèi)星與運(yùn)載火箭的性能匹配具有重大的意義。
[0032]此外，只要對蒙皮的鋪層數(shù)量、桁條的厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，就能滿足不同質(zhì)量衛(wèi)星的承載需要，從而提高了對載荷的適應(yīng)性。[0033]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，包括相連接的錐段與柱段，錐段與柱段一體成型，錐段與柱段上均鋪設(shè)有蒙皮，柱段的上端延伸出上端框，柱段與錐段的連接處延伸出中端框，錐段的下端延伸出下端框，中端框內(nèi)側(cè)膠接一個用于提供推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面的圓形法蘭，柱段中部內(nèi)側(cè)膠接一個用于提供推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面的圓形法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，所述推進(jìn)劑貯箱下法蘭安裝面采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料模壓而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，所述推進(jìn)劑貯箱上法蘭安裝面采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料模壓而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，所述上端框、中端框、下端框均采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料鋪設(shè)而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，還包括上桁條和下桁條，其中，上桁條設(shè)置在柱段外壁以加強(qiáng)支撐，下桁條設(shè)置在錐段外壁以加強(qiáng)支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，上桁條的數(shù)量為多根，且在柱段外壁均勻排布，下桁條的數(shù)量為多根，且在錐段外壁均勻排布。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，上桁條的數(shù)量為8根，下桁條的數(shù)量為8根。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，所述上桁條和下桁條均采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料模壓而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，下端框用以連接衛(wèi)星星箭分離部分，中端框用以提供儀器安裝板連接接口，上端框用于提供儀器安裝板連接接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的碳纖維蒙皮桁條加筋承力筒，其特征在于，錐段與柱段使用碳纖維復(fù)合材料膠接成型。
【文檔編號】B64G1/40GK103448919SQ201310345352
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】呂凱, 張春雨, 張宗華, 顧志悅 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所