[发明专利]具有简化、流线型及经济结构的卫星及其实现方法

说明书

本发明涉及人造卫星技术领域，尤其涉及其结构。

本发明主要关注的卫星，其结构包括：

-圆形发射器接口环，旨在用于可拆卸地固定在固定于卫星发射器的相似环上，且在发射器推进阶段后期当卫星从发射器释放时，该接口环脱离固定于发射器的相似环，及

-至少两个平面的设备保持墙，其大体平行于所述发射器接口环的轴线而延伸，且刚性地相互连接并连接着所述接口环。

在该结构中，所述环的轴线，如同任意圆环的轴线，应理解为是垂直于圆环平面且穿过所述圆环中心的基准轴线。

众所周知，对于兼容多个发射器的卫星而言，卫星发射器接口环和固定于发射器的环可选择为具有相同直径，优选分别选自937mm、1194mm和1666mm这三种标准直径，其中发射器接口环为了发射可拆卸地连接着固定于发射器的环。卫星结构必须既轻巧(通常为发射卫星总重量的20-25％)又能通过抵御多倍G的静态加速度而抵挡发射应力(其中G是由于地球重力引起的加速度)。在现有技术中，它们还包括中间支撑结构，中间支撑结构支撑平面的设备保持墙并连接着发射器接口环。

该中间支撑结构是大型结构，如附图1a所示，其可以是单独的部分3a，大体呈锥形或者类似的截锥形状，比如其横截面沿垂直于发射器接口环1轴线从连接着所述发射器接口环1的位置的圆形形状逐渐变化到连接着四墙的位置的方形或者长方形，构成卫星设备的立方体2a或者平行六面体舱，或者碗状结构3b(见图1b)，具有内侧烟囱状物也是可行的，其所具有的侧面数量和位置对应于用于卫星设备和/或有效载荷舱2b的外墙。作为变形，如图1c和1d所示，该中间结构3c或3d可由多个组装部分构成并包括多块板和/或至少一个锥形体和/或至少一个柱状体，用于支撑舱体2c或2d。

该中间支撑结构支撑着发射时的所有静力并将它们传递给连接着该结构的设备保持墙。

此外，卫星推进子组件为卫星的主体部分并在发射时占据卫星总重量一半以上的重量，其基本上也是直接安装在该中间支撑结构上。

在专利文献GB2270666中，卫星的这种中间支撑结构的示例如图2a-2c及3a-3d所示，并在第7页第28行到第10页第15行中参考上述附图进行说明，其中中间结构用附图标记15表示并固定至发射器接口环14。

在前述图1d中示出的现有技术的变形可从文献FR2372083(或者GB1557500)中得知。在该变形中，为了确保卫星载荷承载结构和发射装置之间的连接，GB1557500的图2、7和8中的连接元件1、21和51为相同类型的圆锥形中间支撑结构，并大体上与连接元件15或GB2270666中图2c的中间支撑结构具有相同形状，以上作为现有技术示出。

实际上，GB1557500涉及用于人造卫星的载荷承载结构，其包括用于将所述结构连接着发射装置的连接元件、连接着该连接元件且沿着载荷承载结构的轴线而延伸的中央刚性连接结构、以及连接着中央连接结构的多个支撑平台，支撑平台用以承载至少是卫星有效载荷中的一部分的设备。

中央连接结构的主要目标是将发射期间所产生的加速力传递到支撑平台上，同时确保整个系统的几何尺寸保持完整不变。

因此，GB1557500的主题是被设置作为中央连接结构的中间支撑结构，其具有圆形发射器接口环，该中央连接结构在功能上类似于上述现有技术图1d中的中间支撑结构。

根据GB2270666或GB1557500，或者根据上述图1a-1d的任一中间支撑结构，以及从现有技术可知，都会导致重量增加、需要额外设计和增加成本。此外，这样的中间支撑结构大体上既不是通用的，因为它不能用于不同类型的卫星，也不是模制的，且必须针对各种新型卫星做出针对性地重新开发，这就导致研发成本的增加。

本发明的目的旨在提出一种结构更轻巧并且构造简化的卫星，因此相对于现有技术中已知的卫星来说制造起来更为经济，且在所提出结构的构造中是通用的，允许覆盖结构的整个范围并适于尺寸明显不同的卫星，比如通过使用有限数量的基底部件使其适于宽度从900到1700mm，长度从800到3000mm、重量从300到2000kg，以及具有不同几何形状的结构。