[发明专利]可堆叠卫星和其堆叠方法

说明书

一种可堆叠卫星包括卫星框架和附接到所述框架的至少一个垂直支柱。所述垂直支柱具有上端和下端。所述上端耦接到上方的卫星的垂直支柱的下端，并且所述下端耦接到下方的卫星的垂直支柱的上端。所述垂直支柱基本上接收可堆叠式卫星以及堆叠在上方的任何其它卫星的所有垂直载荷。这种垂直支柱的使用消除了对分配器的需求或者大大减轻了分配器的质量，以允许有效载荷中承载多得多的卫星。

技术领域

本发明涉及卫星，并且特定地，涉及用于最大化运载火箭中的有效载荷的卫星结构设计。

技术背景

卫星支持系统通常通过指定的接口平面和螺栓式样将卫星连接到运载火箭。单个卫星可以直接附接到这样的接口。为发射多颗卫星诸如一组中地球轨道(MEO)或低地球轨道(LEO)卫星，支持系统通常使用具有从接口平面悬下的主气缸的分配器。然后，可以将单个卫星围绕主气缸的周边径向地附接。

这种卫星支持系统的一个缺点在于分配器占据大量的体积和质量来满足发射的结构要求。通常，总有效载荷质量的10-20％进入分配器以及相关联的机械和电子接口，但在发射和分离后不提供任何益处。

为解决重量问题，尝试了在没有中央分配器的情况下垂直地堆叠多个具有相同尺寸的卫星。该方法的一个主要问题是因为底部卫星承载了其上方所有卫星的重量。由于所有卫星都是相同的，所以每个卫星都必须设计成支撑堆叠在上方的最大数量的卫星。例如，如果堆叠十颗卫星，则每个卫星将必须设计成承载九个卫星的垂直载荷，而不论该卫星在堆叠内所处的位置。不用说，所形成的卫星堆叠比其所需要的重量重得多。

因此，将希望提供一种卫星发射支持系统，其减少或甚至消除分配器质量，而不损及发射期间所需的结构刚度和强度。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种包括框架和附接到框架的至少一个垂直支柱的可堆叠卫星。垂直支柱具有上端和下端。上端耦接到位于上方的卫星上的垂直支柱的下端，并且下端耦接到位于下方的卫星上的垂直支柱的上端。垂直支柱基本上接收所附接的可堆叠卫星和任何上方的可堆叠卫星的所有垂直载荷。这种垂直支柱的使用消除对分配器的需求，或大大减轻分配器的质量，以允许在有效载荷中承载多得多的卫星。

根据本发明的另一方面，提供了一种制备包含多个可堆叠卫星的有效载荷的方法。所述方法包括将可堆叠卫星垂直地定位在基底上。每个可堆叠卫星具有框架和附接到框架的至少一个垂直支柱。将卫星堆叠成使得垂直支柱的下端耦接到位于下方的卫星上的垂直支柱的上端，并且上端耦接到上方的卫星的垂直支柱的下端。当以这种方式堆叠时，卫星的垂直支柱基本上承载其所附接的卫星以及堆叠在上方的任何卫星的所有垂直载荷。所述方法还包括通过对可堆叠卫星的垂直支柱施加向下的压力，来将堆叠的卫星紧固到运载火箭的基底。

附图说明

图1描绘了根据本发明的一个方面的可堆叠卫星的透视图。

图2描绘了将垂直支柱附接到图1的可堆叠卫星的框架的接头的透视图。

图3A和3B是根据本发明的两个不同实施例的图1的可堆叠卫星的垂直支柱的上端和下端的横截面图。

图4是使用根据本发明的一个方面的图1的可堆叠卫星的多个堆叠的卫星的横截面侧视图。

图5描绘了使用根据本发明的另一方面的图1的可堆叠卫星的多个堆叠的卫星的透视图。

具体实施方式