[实用新型]一种空间光学遥感器碳纤维支撑桁架连接接头及支撑桁架

说明书

本实用新型属于空间光学遥感技术领域，涉及一种空间光学遥感器碳纤维支撑桁架连接接头及支撑桁架，采用全碳纤维桁架实现光学遥感器支撑结构并通过将桁架杆与接头连接位置设计为方形截面形式，并采用离散的L型连接板代替传统一体式金属接头，简化了接头设计，提高了连接接头与桁架杆的连接强度，降低了桁架接头的整体质量。解决了接头与桁架杆定位面的朝向通常较为复杂，与装配基准面形成二面角，加工难度大，成本高，稳定性较差的问题。

技术领域

本实用新型属于空间光学遥感技术领域，特别涉及一种空间光学遥感器碳纤维支撑桁架。

背景技术

随着高分辨率空间光学遥感器逐步向大口径、长焦距方向发展，对主反射镜与次反射镜之间位置公差提出的要求也更为苛刻，甚至达到了微米量级。这就要求主次镜间的支撑结构具备质量轻，结构刚度大，热稳定性高，易于加工装配等特点。尤其对于数米量级的支撑装置来说，传统整体框架式结构很难同时满足上述需求。

近年来，广泛应用的空间桁架结构对于解决上述问题有较大的优势。但通常桁架结构采用如下方式：碳纤维桁架杆端部套接至金属(殷钢/钛合金)接头上，首尾相连，金属接头再通过螺钉连接至支撑框架。上述解决方式存在以下缺点：

1、桁架连接件多采用金属件(殷钢或钛合金)，不利于光学遥感器的减重设计。且桁架尺寸越大，涉及的连接件数量越多，连接件重量在桁架中所占的比重越高。

2、金属接头线膨胀系数较大，不利于桁架整体稳定性的提高。

也有利用一体式碳纤维接头代替上述金属接头来减轻桁架重量的方案，但是为适应各桁架杆的角度，接头与桁架杆定位面的朝向通常较为复杂，与装配基准面形成二面角，加工难度大，成本高，稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空间光学遥感器碳纤维支撑桁架连接接头及碳纤维支撑桁架，进一步提高桁架设计的刚度强度、在轨稳定性、轻量化率及加工装配性能等。

本实用新型的技术解决方案是提供一种空间光学遥感器碳纤维支撑桁架连接接头，其特殊之处在于：包括底部连接板、两个双杆连接侧板、两个单杆连接侧板及杆间加强件；

两个双杆连接侧板相对固定在底部连接板上，两个单杆连接侧板相对固定在底部连接板上，形成支撑桁架杆安装空间，杆间加强件位于支撑桁架杆安装空间内，将支撑桁架杆安装空间分割为第一安装空间与第二安装空间，第一安装空间与第二安装空间的空间形状与待固定的支撑桁架杆两端形状匹配，固定支撑桁架时，支撑桁架杆的外壁分别与双杆连接侧板、单杆连接侧板及杆间加强件紧密贴合固定。

进一步地，连接接头均采用碳纤维复合材料，碳纤维具有高比刚度、高比强度，热稳定性高等优点，使整体桁架的力热稳定性大幅提升。

进一步地，双杆连接侧板及单杆连接侧板均具有折边，通过折边粘接在底部连接板上；杆间加强件为V型角盒，其前后两个面为V型，左右两个面为矩形。各零部件加工难度小，成本低，精度易保证。

本实用新型还提供一种空间光学遥感器碳纤维支撑桁架，包括底部支撑框、支撑桁架杆及顶部支撑框；

其特殊之处在于：

还包括设置在底部支撑框与顶部支撑框上的连接接头，位于底部支撑框及顶部支撑框的连接接头在水平投影面上呈交错布置，周向相位角均匀分布，径向位置一致；

上述支撑桁架杆通过连接接头设置在底部支撑框与顶部支撑框之间；

相邻两个支撑桁架杆一端固定在同一个位于顶部支撑框的连接接头或位于底部支撑框的连接接头内，另一端分别固定在相邻的两个位于底部支撑框的连接接头或位于顶部支撑框的连接接头内；

上述连接接头包括底部连接板、两个双杆连接侧板、两个单杆连接侧板及杆间加强件；