月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱控多層安裝支架設(shè)計(jì)，具體涉及一種月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架。
【背景技術(shù)】
[0002]一般航天器采用封閉構(gòu)型，通過(guò)在艙體外壁粘貼熱控多層，對(duì)航天器進(jìn)行隔熱。艙外熱控多層通過(guò)尼龍搭扣粘貼在艙體外表面。而對(duì)于開(kāi)敞構(gòu)型的航天器構(gòu)型，則需要對(duì)艙體內(nèi)部的設(shè)備、管路、電纜等進(jìn)行熱防護(hù)。
[0003]開(kāi)敞構(gòu)型的航天器熱控多層的安裝的難點(diǎn)在于無(wú)結(jié)構(gòu)依附可供粘貼，需要專用的安裝支架粘貼熱控多層。因此，業(yè)界需要輕型多功能熱控多層支架，以解決航天器艙內(nèi)所有設(shè)備、管路、電纜等進(jìn)行整體熱防護(hù)問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，該支架根據(jù)月球探測(cè)航天器的一種“外-中心承力筒”的具體構(gòu)型，采用整體支撐方式搭載熱控多層，對(duì)艙內(nèi)所有設(shè)備、管路、電纜等進(jìn)行整體熱防護(hù)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架分為三部分，碳纖維骨架、錐形繩網(wǎng)和圓形繩網(wǎng)。碳纖維骨架選用的材料為碳纖維T700S-12K，由梁、環(huán)和立柱組成，連接外承力筒與儀器圓盤，在儀器圓盤上方形成骨架以覆蓋熱控多層，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器圓盤上設(shè)備、電纜等的防護(hù)。在碳纖維骨架的立柱與中心承力筒之間使用高強(qiáng)聚乙烯繩編織成錐形繩網(wǎng)搭載熱控多層，以實(shí)現(xiàn)儀器圓盤至中心承力筒之間的熱防護(hù)；在中心承力筒內(nèi)側(cè)使用高強(qiáng)聚乙烯繩編織成圓形繩網(wǎng)搭載熱控多層，以實(shí)現(xiàn)中心承力筒內(nèi)側(cè)的熱防護(hù)。錐形繩網(wǎng)、圓形繩網(wǎng)與立柱和中心承力筒的連接采用尼龍?jiān)鷰н^(guò)渡、調(diào)節(jié)、拉緊。
[0006]本發(fā)明的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，該支架主體材料為碳纖維材料和高強(qiáng)聚乙烯繩，充分利用材料密度小的特點(diǎn)。在支架和結(jié)構(gòu)間拉繩網(wǎng)進(jìn)行搭載熱控多層，高效利用繩網(wǎng)較輕的重量承載大面積熱控多層，并且充分利用繩網(wǎng)的柔性特點(diǎn)，避免了力學(xué)耦合。同時(shí)，該支架又可多梯次地搭載電纜，提高了航天器的空間利用率。
[0007]通過(guò)以上技術(shù)方案，本發(fā)明專利產(chǎn)生以下積極效果:
[0008]I)輕型化:利用了碳纖維材料低密度的特點(diǎn)，進(jìn)行了尺寸參數(shù)的精細(xì)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了支架組件的輕型化。
[0009]2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:通過(guò)碳纖維立柱、環(huán)、梁的連接組合，形成熱控多層安裝骨架，繩網(wǎng)的設(shè)計(jì)使熱控多層實(shí)現(xiàn)大面積敷設(shè)。
[0010]3)連接簡(jiǎn)單可靠:創(chuàng)新地利用了尼龍?jiān)鷰У淖枣i功能，用一個(gè)尼龍?jiān)鷰фi住另一個(gè)尼龍?jiān)鷰?，?jiǎn)單可靠地實(shí)現(xiàn)了繩網(wǎng)和的拉緊調(diào)節(jié)功能。
[0011]4)多功能:在碳纖維立柱上多個(gè)高度位置粘貼電纜束定位片，用于多梯次的安裝電纜，可實(shí)現(xiàn)敷設(shè)多層、固定多梯次電纜的功能。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本發(fā)明的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架由以下的實(shí)施例及附圖給出。
[0013]圖1是月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架構(gòu)型圖；
[0014]圖2是碳纖維立柱圖；
[0015]圖3是碳纖維環(huán)圖；
[0016]圖4是碳纖維梁圖；
[0017]圖5是碳纖維骨架連接圖；
[0018]圖6是錐形繩網(wǎng)與立柱的連接圖；
[0019]圖7是錐形繩網(wǎng)與中心承力筒的連接圖；
[0020]圖8是圓形繩網(wǎng)與中心承力筒的連接圖；
[0021]圖9是電纜束定位片與立柱連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下將結(jié)合圖1?圖7對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0023]參見(jiàn)圖1。圖1是一種月球探測(cè)航天器的典型構(gòu)型，外承力筒11+中心承力筒12構(gòu)型。艙內(nèi)的儀器圓盤13用于安裝儀器設(shè)備。儀器圓盤13內(nèi)圈均布32件碳纖維立柱21，碳纖維立柱21頂端連接碳纖維環(huán)22，16件碳纖維梁23將碳纖維環(huán)22與艙體橫向拉緊。碳纖維立柱21、碳纖維環(huán)22、碳纖維梁23構(gòu)成碳纖維骨架20，用于撐起熱控多層，將儀器圓盤13上所有設(shè)備整體包覆在熱控多層內(nèi)。碳纖維立柱21與中心承力筒12之間拉錐面繩網(wǎng)30，中心承力筒12內(nèi)部拉圓面繩網(wǎng)40，繩材料采用高強(qiáng)聚乙烯繩。熱控多層敷設(shè)在繩網(wǎng)上，對(duì)內(nèi)部管路、電纜進(jìn)行熱防護(hù)。
[0024]碳纖維骨架20、錐面繩網(wǎng)30和圓面繩網(wǎng)40構(gòu)成本實(shí)施例的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架。
[0025]參見(jiàn)圖2。碳纖維立柱的材料采用T700/AG80。碳纖維鋪層準(zhǔn)各向同性。單層厚度0.1mm，共10層，總厚度尺寸為1mm。單件重量12g，共32件。
[0026]參見(jiàn)圖3。碳纖維環(huán)22的材料采用T700/AG80。碳纖維鋪層準(zhǔn)各向同性。單層厚度0.1mm，共10層，總厚度尺寸為1mm。碳纖維環(huán)22尺寸較大，分為4個(gè)1/4環(huán)，構(gòu)成I個(gè)整環(huán)。
[0027]參見(jiàn)圖4。碳纖維梁23的材料采用T700/AG80。碳纖維鋪層準(zhǔn)各向同性。單層厚度0.1mm，共10層，總厚度尺寸為1mm。單件重量10g，共16件。
[0028]參見(jiàn)圖5。32件碳纖維柱21、4件碳纖維環(huán)22、16件碳纖維梁23相互之間以及與結(jié)構(gòu)之間螺接構(gòu)成一個(gè)整體。
[0029]參見(jiàn)圖6。繩網(wǎng)與結(jié)構(gòu)、支架之間的連接用尼龍?jiān)鷰?1拉緊。一個(gè)尼龍?jiān)鷰?1尾部穿過(guò)其頭部，形成一個(gè)環(huán)，該尼龍?jiān)鷰?1尾部再穿過(guò)碳纖維立柱21或中心承力筒12，在立柱21或中心承力筒12的另一側(cè)該尼龍?jiān)鷰?1的尾部穿過(guò)另一個(gè)尼龍?jiān)鷰?1的頭部，兩個(gè)尼龍?jiān)鷰?1之間相互鎖緊。高強(qiáng)聚乙烯繩穿過(guò)尼龍?jiān)鷰?1形成的環(huán)，最終形成繩網(wǎng)。
[0030]參見(jiàn)圖7。在碳纖維立柱21側(cè)面用J-133結(jié)構(gòu)膠粘貼電纜束定位片61，定位片61上用尼龍?jiān)鷰?1綁扎電纜。
[0031]本實(shí)施例中，月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架總重量1.4kg，承載熱控多層面積12m2。承載效率較高，支架輕量化。裝配簡(jiǎn)單、可靠。同時(shí)用于安裝固定電纜，實(shí)現(xiàn)功能多樣化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，該熱控多層支架分為三部分:一部分位于儀器圓盤上方，為碳纖維骨架；一部分為碳纖維立柱至中心承力筒的錐形繩網(wǎng)；另一部分為中心承力筒內(nèi)的圓形繩網(wǎng)； 所述儀器圓盤內(nèi)圈均布件碳纖維立柱，碳纖維立柱頂端連接碳纖維環(huán)，16件碳纖維梁將碳纖維環(huán)與外承力筒橫向拉緊；碳纖維立柱、碳纖維環(huán)、碳纖維梁構(gòu)成熱控多層骨架，撐起熱控多層，將儀器圓盤上所有設(shè)備整體包覆在熱控多層內(nèi)； 碳纖維立柱與中心承力筒結(jié)構(gòu)之間拉錐形繩網(wǎng)，中心承力筒內(nèi)拉圓形繩網(wǎng)，熱控多層敷設(shè)在繩網(wǎng)上，對(duì)內(nèi)部管路、電纜進(jìn)行熱防護(hù)。2.如權(quán)利要求1所述的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，所述錐形繩網(wǎng)和圓形繩網(wǎng)采用高強(qiáng)聚乙烯繩。3.如權(quán)利要求1所述的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，所述碳纖維立柱的材料采用T700/AG80，碳纖維鋪層準(zhǔn)各向同性，單層厚度0.1mm,共10層，總厚度尺寸為Imm04.如權(quán)利要求1所述的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，所述碳纖維環(huán)的材料采用T700/AG80，碳纖維鋪層準(zhǔn)各向同性，單層厚度0.1mm,共10層，總厚度尺寸為1mm，碳纖維環(huán)分為4個(gè)1/4環(huán)，構(gòu)成I個(gè)整環(huán)。5.如權(quán)利要求1所述的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，所述碳纖維梁的材料采用T700/AG80，碳纖維鋪層準(zhǔn)各向同性，單層厚度0.1mm,共10層，總厚度尺寸為Imm06.如權(quán)利要求1所述的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，所述錐形繩網(wǎng)、圓形繩網(wǎng)與立柱、中心承力筒之間的連接用尼龍?jiān)鷰Юo，用兩個(gè)尼龍?jiān)鷰嗷フ{(diào)節(jié)、鎖緊。7.如權(quán)利要求1所述的月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架，其特征在于，所述碳纖維立柱側(cè)面粘貼電纜束定位片，用于綁扎電纜。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種月球探測(cè)航天器輕型多功能熱控多層支架。該支架根據(jù)月球探測(cè)航天器的一種“外-中心承力筒”的具體構(gòu)型，采用整體支撐方式搭載熱控多層。該支架由骨架、錐形繩網(wǎng)和圓形繩網(wǎng)構(gòu)成。骨架選用碳纖維材料，由梁、環(huán)和立柱組成，連接外承力筒與儀器圓盤。繩網(wǎng)使用高強(qiáng)聚乙烯繩，在碳纖維骨架的立柱與中心承力筒之間編織成錐形繩網(wǎng)，在中心承力筒內(nèi)側(cè)編織成圓形繩網(wǎng)。繩網(wǎng)與立柱和中心承力筒的連接采用尼龍?jiān)鷰н^(guò)渡、調(diào)節(jié)、拉緊。該支架利用了碳纖維材料和高強(qiáng)聚乙烯繩的密度小、強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)承載大面積熱控多層，避免了在主結(jié)構(gòu)間安裝支架次結(jié)構(gòu)造成的力學(xué)耦合，該支架的碳纖維立柱又可多梯次地搭載電纜。
【IPC分類】B64G1/58
【公開(kāi)號(hào)】CN205345360
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520647956
【發(fā)明人】張振峰, 張玉花, 毛國(guó)斌, 胡震宇, 肖余之, 錢海鵬, 翟水群, 禹志, 常立平
【申請(qǐng)人】上海宇航系統(tǒng)工程研究所
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日