微小卫星结构设计方法

《微小卫星结构设计方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第5期20l3年10月沈阳航空航天大学学报JoumalofShenyallgAerospaceUIliVersityV01．30No．5Oct．2013文章编号：2095—1248(2013)05—0037一05微小卫星结构设计方法方勃，丁勇，张业伟，闻新(沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院)，沈阳110136)摘要：微小卫星能够满足复杂高效的航天任务要求，在航天领域中的地位日益突出。综述了微小卫星结构形式的发展状况，根据微小卫星结构设计的要求，总结了微小卫星结构的设计方法，着重在微小卫星结构设计初步方案的选择、具体方案的确定、结构方案的校核检验以

2、及最终方案的优化完善等几个方面进行分析并针对微小卫星结构设计方法在未来发展的趋势方面提出了展望。关键词：一般力学；微小卫星；结构设计；结构分析中图分类号：0322文献标志码：Adoi：10．3969压issn．2095—1248．2013．05．008MicrosateUitestructuredesignmethodFANGBo，DⅡ呵GYong，ZHANGYe—wei，、ⅣENⅪn(Facul哆ofAemspaceEngineeIing，shenyaIlgAerospaccuniverS畸，sheny锄g110136)Abstract：Beingc叩ab

3、leoffiIlisllingcomplexaIldefficientastIDnauticaltasks，IIlicmsatellitesarebecornjngincreasinglyimportanti11mefieldofspace．Thisp叩ersumm撕zesmecurrentdeVelopmenta11dmedesignmemodsoftlle血crosatellites廿IlctIlre．ThefocusofⅡ1isreViewispreliIllinaryscheme，tlledetem：linationofspecificscheme，

4、stlllctIlreschemeof吐lecheck，inspectiona11doptiIIlizingofflnalplansofmesⅡuctIlralde-signofmicrosatelhtes．Finally，mefuturedevelopmentofrIlicmsatelHte’ss缸，ucturaldesignisprospected．Keywords：GeneralmechaIlics；microsateInte；s仇lcmmldesign；structIⅡalaIlalysis微小卫星的界定主要是质量上来定义的¨o，即质量在10到100

5、千克区间内的卫星被称为是微小卫星。微小卫星的重量被大幅度削减，总体积随之减小，研发成本有所降低，研制周期得以缩短。微小卫星同时具有低空轨道运行的特点，降低了地面发射的难度，加大了升空成功率，增强了空间生存能力，提高了卫星系统的科技含量⋯。微小卫星在航天领域的优势显而易见的，同时优势与技术支持也是息息相关的，良好的结构设计又是微小卫星正常运作的基础旧j。自萨里大学在1981年研制了第一颗大学的微小卫星uosAT一1之后，到目前为止，已有超过100项微小卫星工程在全球各高校中完成¨j。微小卫星的构型灵活多样，例如：博洛尼亚大学研制的方形盒体叠放形式的ALMAsa

6、t卫星Ho；科特兰空军办公室开发的八方体支架形式的Hawai’isat一1卫星‘5

7、；台湾国立成功大学研制的四方体支架形式的cKuTEx卫星‘61等。1微小卫星结构设计要求1．1工作环境的要求根据微小卫星所处的任务阶段不同，可以将工作环境分为4种：地面环境、发射环境、轨道环境、再入环境。地面环境"。是指微小卫星在发射之前，结构处在地面时所承受的自身重力、大气压力、周围环境的温度和湿度、颗粒粉尘污染以及腐蚀情况等；发射环境是指微小卫星在发射过程中经历的一系列的复杂的动态环境；轨道环境∽1是指微小卫星收稿日期：2013一06一19作者简介：方勃(19“一)，男，

8、辽宁沈阳人，教授，主要研究方向：航天动力学与控制，E—mail：bfan90825@163．com。38沈阳航空航天大学学报第30卷在轨道内运行时所承受的空间工作环境；再人环境是指微小卫星在完成任务后的返程阶段，结构所需承受的大气压力和摩擦产生的热量，以及在着陆阶段的冲击载荷。1．2卫星载荷的要求微小卫星的载荷一部分来源于自身的功能要求，另一部分来源于卫星工作环境对结构产生的作用，它可以分为静载荷、动载荷和热载荷三类‘9。。静载荷一般是指载荷的作用或变化时间远长于结构的固有弹性振荡周期的载荷。动载荷主要是指作用力随时间变化的瞬时载荷。热载荷是指在卫星发射阶段

9、和返回地面阶段与大气的摩擦加热，以及卫星在轨运行阶段