專利名稱：小行星伴飛附著探測器及其構建方法
技術領域：
本發明涉及地球衛星或其他深空探測飛行器技術領域，具體是一種小行星伴飛附著探測器及其構建方法。
背景技術：
我國未來小行星伴飛附著 探測器，需攜帶離子推力器、附著裝置、大口徑高增益天線、大容量貯箱、太陽翼等部件。為此，開展小行星伴飛附著探測器構型設計。
發明內容
本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種小行星伴飛附著探測器及其構建方法。本發明是通過以下技術方案實現的。一種小行星伴飛附著探測器，包括三腿附著裝置、探測器本體、大口徑高增益天線、大容量貯箱、離子推力器、下部桁架及太陽翼，其中，所述三腿附著裝置安裝于探測器本體的頂部，所述大口徑高增益天線及大容量貯箱固定并壓緊在探測器本體的側板上，所述下部桁架安裝于探測器本體的底部，所述離子推力器安裝于下部桁架的底部。所述三腿附著裝置包括一個足墊、一個主支腿及兩個輔助支腿，所述主支腿和輔助支腿的一端分別與足墊相連接，所述主支腿和輔助支腿的另一端通過螺栓分別固定在探測器本體的頂部。所述主支腿內部設有緩沖材料。所述探測器本體為六面體結構，采用隔板與加強筋組合的主承力結構形式，并結合側板構成。所述探測器本體結構尺寸長為2m，寬為2m，高為2. lm。所述大容量貯箱通過法蘭對稱安裝在探測器本體的底板上。所述太陽翼為雙翼結構，所述雙翼面積相等。所述下部桁架包括貯箱安裝板、器箭連接環及離子推力器安裝板，所述貯箱安裝板和器箭連接環之間通過碳纖維桿相連接，所述離子推力器通過螺栓安裝于離子推力器安裝板上。一種小行星伴飛附著探測器的構建方法，包括以下步驟步驟一，完成下桁架結構組裝，將離子推力器安裝在離子推力器安裝板上；步驟二，在步驟一的基礎上，裝配探測器本體，并將太陽翼及大口徑高增益天線通過螺栓固定并緊貼于探測器本體的側板上，將大容量貯箱通過螺栓固定于探測器本體的底板上；步驟三，在步驟二的基礎上，依次裝配附著裝置的輔助支腿、主支腿和足墊，形成該小行星伴飛附著探測器。本發明為滿足附著小行星的功能需求，附著裝置安裝于探測器本體的頂部；為滿足高增益天線的安全展開及多矢量定姿要求，高增益天線安裝于探測器本體側板；太陽翼采用雙翼，分別安裝在探測器本體側板上，為減小光壓力矩，兩翼面積相等；大容量貯箱通過法蘭對稱安裝在探測器本體底板上；為了安裝離子推力器，在下部桁架的星箭連接環內增加離子推力器安裝板，離子推力器通過螺栓安裝在桁架結構的離子推力器安裝板上。本發明采用以上方法，提供了一種小行星伴飛附著探測器，完全滿足離子推力器、附著裝置、大口徑高增益天線、大容量貯箱、太陽翼等部件的安裝和使用要求，具有橫向包絡尺寸小、承載能力大、桁架隔板組合結構擴展性強、碳纖維桿系熱穩定性好、縱向質心低、響應小、轉動慣量變化小和易于控制等技術特點。
圖I為本發明發射狀態結構示意圖；圖2為本發明飛行狀態結構示意圖；圖中，I為輔助支腿，2為主支腿，3為足墊，4為探測器本體，5為大口徑高增益天 線，6為大容量貯箱，7為離子推力器安裝板，8為離子推力器，9為下部桁架，10為太陽翼。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例I如圖I所示，本實施例包括三腿附著裝置、探測器本體4、大口徑高增益天線5、大容量貯箱6、離子推力器8、下部桁架9及太陽翼10，其中，三腿附著裝置安裝于探測器本體4的頂部，大口徑高增益天線5及大容量貯箱6固定并壓緊在探測器本體4的側板上，下部桁架9安裝于探測器本體4的底部，離子推力器8安裝于下部桁架9的底部。三腿附著裝置包括一個足墊3、一個主支腿2及兩個輔助支腿1，主支腿2和輔助支腿I的一端分別與足墊3相連接，主支腿2和輔助支腿I的另一端通過螺栓分別固定在探測器本體4的頂部。主支腿2內部設有緩沖材料,該緩沖材料具有吸振、緩沖和保護探測器本體的功倉泛。探測器本體4為六面體結構，采用隔板與加強筋組合的主承力結構形式，并結合側板構成。探測器本體4的結構尺寸長為2m，寬為2m，高為2. lm。大容量貯箱6通過法蘭對稱安裝在探測器本體4的底板上。大口徑高增益天線5通過螺栓連接并壓緊于探測器本體4的側板上，發射后擇機展開。太陽翼10為雙翼結構，雙翼面積相等，發射后擇機展開。。下部桁架9包括貯箱安裝板、器箭連接環及離子推力器安裝板7，貯箱安裝板和器箭連接環之間通過碳纖維桿相連接，離子推力器8通過螺栓安裝于離子推力器安裝板7上。本實施例與運載火箭采用包帶連接。
本實施例為滿足附著小行星的功能需求，附著裝置安裝于探測器本體的頂部；為滿足高增益天線的安全展開及多矢量定姿要求，高增益天線安裝于探測器本體側板；太陽翼采用雙翼，分別安裝在探測器本體側板上，為減小光壓力矩，兩翼面積相等；大容量貯箱通過法蘭對稱安裝在探測器本體底板上；為了安裝離子推力器，在下部桁架的星箭連接環內增加離子推力器安裝板，離子推力器通過螺栓安裝在桁架結構的離子推力器安裝板上。實施例2實施例2為實施例I的構建方法。本實施例包括以下步驟步驟一，完成下桁架結構組裝，將離子推力器安裝在離子推力器安裝板上；
步驟二，在步驟一的基礎上，裝配探測器本體，并將太陽翼及大口徑高增益天線通過螺栓固定并緊貼于探測器本體的側板上，將大容量貯箱通過螺栓固定于探測器本體的底板上；步驟三，在步驟二的基礎上，依次裝配附著裝置的輔助支腿、主支腿和足墊，形成該小行星伴飛附著探測器。以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種小行星伴飛附著探測器，其特征在于，包括三腿附著裝置、探測器本體、大口徑高增益天線、大容量貯箱、離子推力器、下部桁架及太陽翼，其中，所述三腿附著裝置安裝于探測器本體的頂部，所述大口徑高增益天線及大容量貯箱固定并壓緊在探測器本體的側板上，所述下部桁架安裝于探測器本體的底部，所述離子推力器安裝于下部桁架的底部。
2.根據權利要求I所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述三腿附著裝置包括一個足墊、一個主支腿及兩個輔助支腿，所述主支腿和輔助支腿的一端分別與足墊相連接，所述主支腿和輔助支腿的另一端通過螺栓分別固定在探測器本體的頂部。
3.根據權利要求2所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述主支腿內部設有緩沖材料。
4.根據權利要求I所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述探測器本體為六面體結構，采用隔板與加強筋組合的主承力結構形式，并結合側板構成。
5.根據權利要求4所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述探測器本體結構尺寸長為2m，寬為2m，高為2. lm。
6.根據權利要求I所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述大容量貯箱通過法蘭對稱安裝在探測器本體的底板上。
7.根據權利要求I所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述太陽翼為雙翼結構，所述雙翼面積相等。
8.根據權利要求I所述的小行星伴飛附著探測器，其特征在于，所述下部桁架包括貯箱安裝板、器箭連接環及離子推力器安裝板，所述貯箱安裝板和器箭連接環之間通過碳纖維桿相連接，所述離子推力器通過螺栓安裝于離子推力器安裝板上。
9.一種如權利要求I至8中任一項所述的小行星伴飛附著探測器的構建方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，首先完成下桁架結構組裝，將離子推力器安裝在離子推力器安裝板上； 步驟二，在步驟一的基礎上，裝配探測器本體，并將太陽翼及大口徑高增益天線通過螺栓固定并緊貼于探測器本體的側板上，將大容量貯箱通過螺栓固定于探測器本體的底板上； 步驟三，在步驟二的基礎上，依次裝配三腿附著裝置的輔助支腿、主支腿和足墊，形成小行星伴飛附著探測器。
全文摘要
本發明公開了一種小行星伴飛附著探測器及其構建方法，包括三腿附著裝置、探測器本體、大口徑高增益天線、大容量貯箱、離子推力器、下部桁架及太陽翼，其中，所述三腿附著裝置安裝于探測器本體的頂部，所述大口徑高增益天線及大容量貯箱固定并壓緊在探測器本體的側板上，所述下部桁架安裝于探測器本體的底部，所述離子推力器安裝于下部桁架的底部。本發明具有外包絡尺寸小、承載能力大、桁架隔板組合結構擴展性強、碳纖維桿系熱穩定性好、縱向質心低、響應小、轉動慣量變化小和易于控制等技術特點，可以應用到小行星伴飛附著探測器中，也可以應用于具有類似要求的地球衛星或其他深空探測的飛行器。
文檔編號B64G1/10GK102717898SQ20121021184
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者任友良, 周必磊, 尤偉, 張偉 申請人:上海衛星工程研究所