[实用新型]一种可优化微振动传递路径的服务舱构型

说明书

一种可优化微振动传递路径的服务舱构型，包括：中心承力筒(4)等；动量轮安装板(12)安装中心承力筒(4)下端框处，服务舱顶板(5)、服务舱底板(6)套在中心承力筒(4)外部端框上，+X外侧板(7)、‑X外侧板(8)、+Y电池安装板(9)、‑Y电池安装板(10)与服务舱顶板(5)、服务舱底板(6)组成封闭的箱体结构，+X外侧板(7)、‑X外侧板(8)、+Y电池安装板(9)、‑Y电池安装板(10)分别通过法向隔板(11)与承力筒(4)外壁连接；+Y电池加强隔板(13)垂直安装在+Y电池安装板(9)内侧，‑Y电池加强隔板(14)垂直安装在‑Y电池安装板(10)内侧。本实用新型有效降低了微振动对高分辨率相机在轨成像质量的影响。

技术领域

本实用新型属于航天器结构领域，涉及一种卫星服务舱构型。

背景技术

高分二号卫星是迄今为止我国研制的空间分辨率最高的民用遥感卫星，为两舱式构型布局形式。卫星主结构必须具备足够的强度及连接刚度，星上各大部件也需要注意避免频率耦合，一是为了避免地面试验和发射段振动响应过大对相机镜头的损伤，同时尽量降低在轨工作阶段，星上各种振源对相机图像质量的微振动影响。

星体服务舱结构的±Y侧安装了两组重约100kg的蓄电池载荷，根据初步力学分析结果，电池安装板组合体的局部频率约为30Hz，与动量轮的一阶固有频率33Hz、高分辨率相机的一阶固有频率28Hz均比较接近。在振动环境条件下因频率耦合，电池安装板处的响应量级分析值约为32g左右，相应地相机安装面处的响应量级达到了12g左右，已超单机的组件级试验条件。

为了通过错频设计以降低电池安装板的振动响应量级，结构方案设计时对服务舱构型进行了优化设计，具体实施方式为在电池安装板背后增加一块法向加强隔板。按照常规的加强隔板设计方案，隔板一般为等宽度外形尺寸设计，恰好可以满足外侧板边与电池安装板垂直连接，内侧板边和承力筒通过角盒连接，这样在增加连接刚度的同时可以形成一个封闭的传力框架，100kg的蓄电池载荷大部分可以通过加强隔板传递到主承力结构—中心承力筒上。

但是对于安装高分辨率相机的高分二号卫星，这种传力路径反而对微振动的传递路径产生不利影响。作为星上主要微振动源的动量和控制力矩陀螺，通过动量轮安装板与中心承力筒的下端框连接，而高分辨率相机通过铸镁构架相机安装板放置在承力筒的上端框处。这种布局方式是最为直接的载荷传递路径，并且在轨工作时，振源通过阻尼特性良好的承力筒结构传递之后可以得到最大程度的衰减。如果将蓄电池载荷参与到承力筒的传力路径之中，对动量轮振源的衰减效果起到一定干扰作用。

为了解决上述问题，需要设计一种可以改善电池安装板处振动响应的力学特性，同时兼顾优化微振动传递路径的服务舱构型。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种可优化微振动传递路径的服务舱构型，通过优化卫星服务舱的构型布局、确定新增两块电池加强隔板的安装位置，以及合理选择隔板的材料、厚度、外形尺寸等设计参数，在改善蓄电池安装板界面处力学环境的同时，对星上振源的传递路径进行了优化，有效降低了微振动对高分辨率相机在轨成像质量的影响。

本实用新型所采用的技术方案是：一种可优化微振动传递路径的服务舱构型，包括：中心承力筒、服务舱顶板、服务舱底板、+X外侧板、-X外侧板、+Y电池安装板、-Y电池安装板、法向隔板、动量轮安装板、+Y电池加强隔板、-Y电池加强隔板；