本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星技術(shù)領域，具體地，涉及一種衛(wèi)星大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計方法。
背景技術(shù)：
由于衛(wèi)星各表面的材料性能并不是單一的，光照情況也不一樣，其介質(zhì)表面暴露在空間輻射環(huán)境中，使得表面之間或表面與地間產(chǎn)生電位差，當電位差超過某一閾值時，會產(chǎn)生不等量帶電并發(fā)生靜電放電，放電產(chǎn)生的傳導干擾電流可能會對衛(wèi)星的電子系統(tǒng)產(chǎn)生危害。靜電放電現(xiàn)象在中高軌道和極軌衛(wèi)星中尤為嚴重，中高軌道衛(wèi)星處于地球外輻射帶，主要受到空間電子的干擾，極軌衛(wèi)星在飛經(jīng)地球兩極地區(qū)遭遇到極光電子環(huán)境時，也可能發(fā)生嚴重的充電事件。
隨著衛(wèi)星結(jié)構(gòu)不斷向輕量化發(fā)展，衛(wèi)星的桁架構(gòu)件也大量使用了碳纖維等復合材料，與傳統(tǒng)的鋁表面衛(wèi)星蜂窩板的良好導電性不同，這種復合材料基本不導電，導致在該材料表面更易積累電荷從而引發(fā)靜電放電現(xiàn)象。
衛(wèi)星桁架構(gòu)件大多作為星上大型有效載荷的結(jié)構(gòu)支撐，兩者有直接接觸，如果桁架表面的復合材料發(fā)生靜電放電現(xiàn)象，很可能引起有效載荷的故障，甚至失效，所以，必須對表面為復合材料的衛(wèi)星桁架構(gòu)件做空間靜電放電防護設計，使表面帶電量最小化的最主要方法是使所有外部表面“導電”并將其“接地”(衛(wèi)星結(jié)構(gòu)地)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計方法，其在保證衛(wèi)星總重量增加很小的情況下，有效避免衛(wèi)星大型復合材料桁架產(chǎn)生靜電放電的危害，對后續(xù)運行于中高軌道與極軌衛(wèi)星的大型復合材料桁架的空間靜電放電防護提供參考，同時適用于所有其他包含大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種衛(wèi)星大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計方法，其特征在于，其包括以下步驟：
步驟一，對每根表面為復合材料且暴露或部分暴露于空間環(huán)境中的桁架構(gòu)件，沿桁架構(gòu)件軸線方向在同一側(cè)面粘貼一條銅箔膠帶，銅箔膠帶應覆蓋包括兩邊端頭部位的整體長度；
步驟二，每個桁架接頭上與之相關(guān)的銅箔膠帶均在此處匯合，并在接頭處額外纏繞一圈銅箔膠帶，使得在接頭上的各條銅箔膠帶可靠、充分搭接；
步驟三，與桁架連接的衛(wèi)星蜂窩板，選擇至少四個與不同桁架連接的部位，使用專用砂紙除去金屬搭接處的氧化膜及外表附著物；
步驟四，衛(wèi)星蜂窩板上金屬搭接部位先用酒精清洗干凈，并在酒精完全揮發(fā)后再粘貼銅箔膠帶，粘貼重合部位長度為五厘米到十厘米之間；
步驟五，任意選取十個以上桁架上粘貼銅箔的位置，測量銅箔的位置與衛(wèi)星結(jié)構(gòu)地之間的直流阻值。
優(yōu)選地，所述只有暴露或部分暴露在空間環(huán)境中的桁架構(gòu)件才需要粘貼銅箔膠帶。
優(yōu)選地，所述若桁架構(gòu)件粘貼銅箔膠帶一側(cè)的路徑上有壓緊座或鉸鏈部件，從桁架構(gòu)件的另一側(cè)面走線。
優(yōu)選地，所述兩條銅箔膠帶互連處的重合面積應大于等于銅箔膠帶寬度的平方。
優(yōu)選地，所述在衛(wèi)星蜂窩板上需要除去氧化膜及外表附著物的部位，僅限于銅箔膠帶所需覆蓋的面積，避免影響衛(wèi)星蜂窩板的整體表面特性。
優(yōu)選地，所述銅箔膠帶的截斷處剪成圓角，為防止粘貼的銅箔膠帶發(fā)生脫開或脫落的現(xiàn)象。
優(yōu)選地，所述銅箔膠帶上的阻值測量點優(yōu)先選擇離衛(wèi)星蜂窩板搭接處相對較遠的位置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明在保證衛(wèi)星總重量增加很小的情況下，有效避免衛(wèi)星大型復合材料桁架產(chǎn)生靜電放電的危害，對后續(xù)運行于中高軌道與極軌衛(wèi)星的大型復合材料桁架的空間靜電放電防護提供參考，同時適用于所有其他包含大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
圖1為本發(fā)明衛(wèi)星大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術(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。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
如圖1所示，本發(fā)明衛(wèi)星大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計方法包括以下步驟：
步驟一，對每根表面為復合材料且暴露或部分暴露于空間環(huán)境中的桁架構(gòu)件，沿桁架構(gòu)件軸線方向在同一側(cè)面粘貼一條銅箔膠帶，銅箔膠帶應覆蓋包括兩邊端頭部位的整體長度；
步驟二，每個桁架接頭上與之相關(guān)的銅箔膠帶均在此處匯合，并在接頭處額外纏繞一圈銅箔膠帶，使得在接頭上的各條銅箔膠帶能夠可靠、充分搭接；
步驟三，與桁架連接的衛(wèi)星蜂窩板，選擇至少四個與不同桁架連接的部位，使用專用砂紙除去金屬搭接處的氧化膜及外表附著物；
步驟四，衛(wèi)星蜂窩板上金屬搭接部位先用酒精清洗干凈，并在酒精完全揮發(fā)后再粘貼銅箔膠帶，粘貼重合部位長度為五厘米到十厘米之間；
步驟五，任意選取十個以上桁架上粘貼銅箔的位置，測量銅箔的位置與衛(wèi)星結(jié)構(gòu)地之間的直流阻值。
所述只有暴露或部分暴露在空間環(huán)境中的桁架構(gòu)件才需要粘貼銅箔膠帶。
所述若桁架構(gòu)件粘貼銅箔膠帶一側(cè)的路徑上有壓緊座或鉸鏈部件，從桁架構(gòu)件的另一側(cè)面走線。
所述兩條銅箔膠帶互連處的重合面積應大于等于銅箔膠帶寬度的平方。
所述在衛(wèi)星蜂窩板上需要除去氧化膜及外表附著物的部位，僅限于銅箔膠帶所需覆蓋的面積，避免影響衛(wèi)星蜂窩板的整體表面特性。
所述銅箔膠帶的截斷處剪成圓角，為防止粘貼的銅箔膠帶發(fā)生脫開或脫落的現(xiàn)象。
所述銅箔膠帶上的阻值測量點優(yōu)先選擇離衛(wèi)星蜂窩板搭接處相對較遠的位置。
實施例
本實施例涉及一種衛(wèi)星大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計方法。
本實施例選用3m1181銅箔膠帶，針對xx衛(wèi)星載荷艙上每根表面為復合材料且暴露于空間環(huán)境中的桁架構(gòu)件，沿其軸線方向在其側(cè)面粘貼一條銅箔膠帶，銅箔膠帶覆蓋包括兩邊端頭部位的桁架構(gòu)件整體長度；
載荷艙四個角處的每根縱向桁架構(gòu)件中部有火工品壓緊座部件，從桁架構(gòu)件的另一側(cè)面粘貼銅箔膠帶；
兩條單一銅箔膠帶互連處以垂直、全覆蓋方式連接，滿足重合面積大于等于銅箔膠帶寬度平方的要求；
每個桁架接頭上與之相關(guān)的銅箔膠帶均在此處匯合，并在該接頭處額外纏繞一圈銅箔膠帶，使得在該接頭上的各條銅箔膠帶能夠可靠、充分搭接；
衛(wèi)星載荷艙底板上有6根桁架構(gòu)件與其連接(每側(cè)3根)，選擇6個連接部位，使用專用砂紙除去相應載荷艙底板上金屬搭接處的衛(wèi)星蜂窩板表面氧化膜；
打磨部位先用酒精清洗干凈，待酒精完全揮發(fā)后再粘貼銅箔膠帶，與載荷艙相應打磨部位的粘貼重合長度為5～10cm，銅箔膠帶的所有截斷處剪成圓角；
選取10個以上桁架上粘貼銅箔的位置，5個位于衛(wèi)星頂部的桁架上的銅箔膠帶，測量其與衛(wèi)星結(jié)構(gòu)地之間的直流阻值，測量結(jié)果范圍在1.2ω～4.8ω，滿足阻值均小于10ω的要求，粘貼完成。
綜上所述，本發(fā)明在保證衛(wèi)星總重量增加很小的情況下，有效避免衛(wèi)星大型復合材料桁架產(chǎn)生靜電放電的危害，對后續(xù)運行于中高軌道與極軌衛(wèi)星的大型復合材料桁架的空間靜電放電防護提供參考，同時適用于所有其他包含大型復合材料桁架的空間靜電放電防護設計。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術(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)明的實質(zhì)內(nèi)容。