一种模块化无转接框的星罩组合体结构的制作方法

1.本发明涉及一种模块化无转接框的星罩组合体结构，属于空间技术领域。


背景技术：

2.星罩组合体是指使用整流罩将卫星和卫星支架封装成的一个整体，以便于卫星转场运输，并简化与火箭的对接操作。星罩组合体结构需要将整流罩、卫星支架和火箭箭体仪器舱三者连接为一体，目前星罩组合体对接结构设计是以一个转接框结构实现，如图1所示。
3.转接框式的星罩组合体将转接框作为连接结构，但受到总体尺寸制约，转接框的高度通常很低，卫星支架的载荷需要通过转接框传递时形成了较大的弯矩，使转接框承载状态恶劣，重量大，损失了部分运载能力。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种模块化无转接框的星罩组合体结构，将转接框y形承载结构改为整流罩-卫星支架-仪器舱端框堆叠式承载结构，通过连接螺栓分组安装实现堆叠式结构下的整流罩-卫星支架、星罩组合体-仪器舱两次对接。
5.本发明的技术解决方案是：一种模块化无转接框的星罩组合体结构，包括整流罩、卫星支架、仪器舱和连接螺钉；
6.所述整流罩位于火箭顶端；
7.所述卫星支架位于整流罩内，卫星支架的端框夹在整流罩和仪器舱之间，用于连接卫星与火箭，并起传力作用，将卫星形成的载荷传递给火箭控制舱；整流罩和卫星支架以及卫星共同构成星罩组合体；
8.所述仪器舱安装于整流罩下方，构成星罩组合体的安装基座，承受从星罩组合体传递来的载荷；
9.所述连接螺钉用于连接固定星罩组合体。
10.进一步地，所述连接螺钉包括整流罩分离爆炸螺栓；所述整流罩分离爆炸螺栓将整流罩与卫星支架、仪器舱连接为一体，在星罩组合体与仪器舱对接时安装，在整流罩分离时，分离爆炸螺栓解锁，将整流罩释放。
11.进一步地，所述整流罩分离爆炸螺栓连接整流罩、卫星支架和仪器舱三层对接框。
12.进一步地，所述连接螺钉包括第一对接螺栓，用于星罩组合体与仪器舱的对接；所述对接螺栓将卫星支架与仪器舱连接为一体，在星罩组合体与仪器舱对接时安装，在整流罩分离后，对接螺栓成为卫星支架与仪器的唯一连接结构。
13.进一步地，所述第一对接螺栓连接了卫星支架和仪器舱两层对接框。
14.进一步地，所述连接螺钉包括第二对接螺栓，用于整流罩与卫星支架的对接；所述第二对接螺栓是工艺螺栓，只在火箭发射准备过程中使用，发射前拆除；第二对接螺栓在整
流罩与卫星支架对接时安装，将整流罩与卫星支架连接为一体，构成星罩组合体，星罩组合体独立进行运输；星罩组合体与仪器舱对接完成后，通过仪器舱上的螺钉孔，将第二对接螺栓从仪器舱一侧拆除，以免其影响整流罩分离。
15.进一步地，所述第二对接螺栓连接整流罩和卫星支架两层对接框。
16.进一步地，所述整流罩、卫星支架、仪器舱的对接框以对接螺栓直接连接，不设置转接框。
17.进一步地，所述整流罩、卫星支架、仪器舱的对接框自上至下以整流罩对接框、卫星支架对接框、仪器舱对接框的顺序堆叠连接。
18.进一步地，所述仪器舱对接框上设置有用于将第二对接螺栓从仪器舱一侧拆除的孔，实现在星罩组合体与仪器舱对接后，将第二对接螺栓从仪器舱一侧拆除，以免其影响整流罩分离的功能。
19.本发明与现有技术相比的优点在于：
20.(1)本发明通过端框堆叠式承载结构，取消了转接框，实现结构减重；
21.(2)本发明通过连接螺栓分组安装，实现堆叠式结构下的整流罩-卫星支架、星罩组合体-仪器舱两次对接，星罩组合体可独立运输，飞行中整流罩可分离。
附图说明
22.图1为传统星罩组合体对接结构设计；
23.图2为本发明整流罩-卫星支架-仪器舱端框堆叠式承载结构；
24.图3为本发明整流罩与卫星支架对接结构；
25.图4为本发明星罩组合体与火箭仪器舱对接结构；
26.图5为本发明整流罩与卫星支架分别与仪器舱对接结构。
具体实施方式
27.为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本技术技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
28.以下结合说明书附图对本技术实施例所提供的一种模块化无转接框的星罩组合体结构做进一步详细的说明，具体实现方式可以包括(如图1～5所示)：
29.整流罩、卫星支架、仪器舱间的对接螺栓分为三组，图2所示，第1组为整流罩分离爆炸螺栓，第2组为星罩组合体(整流罩和卫星支架)与仪器舱对接螺栓，第3组为整流罩与卫星支架对接螺栓。第1、3组螺栓在星罩组合体与控制舱对接时安装，第2组螺栓在整流罩与卫星支架对接，形成星罩组合体时安装。第1组螺栓在整流罩分离时被引爆断开，第2组螺栓在星罩组合体与控制舱对接时拆除。
30.具体的，一种模块化无转接框的星罩组合体结构，包括整流罩、卫星支架、仪器舱和连接螺钉；整流罩位于火箭顶端，整流罩下方为仪器舱，卫星支架位于整流罩内，卫星支架的端框夹在整流罩和仪器舱之间。
31.整流罩、卫星支架、仪器舱的对接框以对接螺栓直接连接，不设置转接框。
32.所述整流罩、卫星支架、仪器舱的对接框自上至下以整流罩对接框、卫星支架对接框、仪器舱对接框的顺序堆叠连接。
33.所述仪器舱对接框上设置有用于将第二对接螺栓从仪器舱一侧拆除的孔，实现在星罩组合体与仪器舱对接后，将第二对接螺栓从仪器舱一侧拆除，以免其影响整流罩分离的功能。
34.所述整流罩的主要作用是保护安装在整流罩内卫星和卫星支架，火箭飞出大气层后，整流罩完成了其使命，从火箭上分离；
35.所述卫星支架是卫星与火箭的连接结构，起连接和传力作用，将卫星形成的载荷传递给控制舱；
36.整流罩和卫星支架(包括卫星)共同构成了星罩组合体；
37.所述仪器舱构成了整流罩和卫星支架的安装基座，承受了从整流罩和卫星支架传递来的载荷。
38.所述连接螺钉起连接固定的作用，将整流罩、卫星支架、仪器舱连接成一体。
39.整流罩、卫星支架、仪器舱的对接框自上至下以整流罩对接框、卫星支架对接框、仪器舱对接框的顺序直接堆叠连接。即三层对接框间无间隙，取消了转接框结构。
40.进一步地，所述连接螺钉包括整流罩分离爆炸螺栓，星罩组合体(整流罩和卫星支架)与仪器舱对接螺栓，整流罩与卫星支架对接螺栓。
41.所述整流罩分离爆炸螺栓将整流罩与卫星支架、仪器舱连接为一体，在星罩组合体与仪器舱对接时安装，在整流罩分离时，分离爆炸螺栓解锁，将整流罩释放；整流罩分离爆炸螺栓连接整流罩、卫星支架和仪器舱三层对接框。
42.所述星罩组合体与仪器舱对接螺栓将卫星支架与仪器舱连接为一体，在星罩组合体与仪器舱对接时安装，在整流罩分离后，星罩组合体与仪器舱对接螺栓成为卫星支架与仪器的唯一连接结构；星罩组合体与仪器舱对接螺栓连接了卫星支架和仪器舱两层对接框。
43.所述整流罩与卫星支架对接螺栓是工艺螺栓，只在火箭发射准备过程中使用，发射前拆除。整流罩与卫星支架对接螺栓在整流罩与卫星支架对接时安装，将整流罩与卫星支架连接为一体，构成星罩组合体，星罩组合体可以独立运输。星罩组合体与仪器舱对接完成后，通过仪器舱上的螺钉孔，将整流罩与卫星支架对接螺栓从仪器舱一侧拆除，以免其影响整流罩分离。整流罩与卫星支架对接螺栓连接了整流罩和卫星支架两层对接框。
44.在本技术实施例所提供的方案中，如图3，整流罩与卫星支架对接，只安装第3组螺栓。这时形成了星罩组合体，可以运输至与火箭对接的场地。
45.如图4，星罩组合体与火箭仪器舱对接，安装第1、2组螺栓，并拆卸第3组螺栓。这即为发射状态。
46.如图5，飞行过程中，整流罩分离爆炸螺栓解锁，整流罩分离。这之后仅剩下第2组螺栓连接仪器舱与卫星支架。
47.当不使用星罩组合体，整流罩与卫星支架分别与仪器舱对接时，整流罩与仪器舱的对接面间取消了卫星支架端框，卫星支架与仪器舱的其他部位连接。为保持连接厚度和整体外形一致，在整流罩下端框以下增加一个与卫星支架端框等厚的垫环，垫环与整流罩相连并一起分离。不安装第2、3组螺栓，整流罩、仪器舱的结构均不需要更改。
48.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
49.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。