[发明专利]卫星分配器和支撑多个卫星的方法

说明书

本公开涉及卫星分配器和支撑多个卫星的方法。一种卫星分配器，包括中心管状结构。卫星分配器还包括围绕中心管状结构布置的多个卫星。卫星分配器进一步包括多个剪切连接器，其将中心管状结构和布置在一起的多个卫星剪切连续地联接。

技术领域

本申请涉及发射和部署卫星，更具体地，涉及一种卫星分配器和在发射和部署期间支撑多个卫星的方法。

背景技术

许多现代通讯系统利用必须放置在其各自轨道中并且协同工作的一组单独的卫星，通常称为卫星星座。然而，将卫星发射到太空中的成本相对较高。一种降低发射卫星成本的方法是在单个运载火箭上发射两个或更多个卫星。一种用单个运载火箭发射多个卫星的方法是通过在运载火箭内竖直地堆叠多个卫星。这种布置的一个缺点是在起飞和上升期间传递到堆叠的卫星的相对高的弯曲载荷。

另一种用单个运载火箭发射多个卫星的方法是通过将各个卫星紧固到卫星分配器内的中心支撑结构。这种布置的一个缺点是中心支撑结构承受在发射和上升期间所传递的全部载荷和力。在任一布置中，支撑卫星的结构必须具有足够的强度和刚度以满足发射和飞行的要求。因此，现有的解决方案增加了不期望的重量和尺寸，以确保其提供所需的强度和刚度。因此，本领域技术人员在单个运载火箭上发射和部署多个卫星的领域中继续进行研究和开发工作，这样，旨在解决上述关注的设备和方法将找到实用性。

美国专利第5,411,226号描述了一种运载火箭，该运载火箭具有固定到其上端的伸长支撑结构，其中支撑结构的伸长轴线平行于运载火箭的纵向轴线或与之重合。支撑结构限定多个附接平面，每个附接平面包括伸长轴线，这些伸长轴线一起将围绕伸长轴线的区域分成N个角区段或区域，每个角区段或区域具有360°/N的夹角。将MN个航天器组织成M组或M层，每组或每层包含N个航天器。每个航天器限定第一横向支撑平面和第二横向支撑平面，其相对于彼此偏斜，相交在相交线处，当航天器安装到支撑结构时，该相交线平行于伸长轴线。两个或更多个航天器在每个角部中安装在首尾相连的位置中。每个航天器加强支撑结构，使得加强的支撑结构可承受发射力。上层的航天器不承载在下层上。可控附件将每个航天器的第一横向支撑平面和第二横向支撑平面保持为与由支撑结构限定的附接平面相邻。

美国专利第5,613,653号描述了一种多卫星分配器，其提出以用于将来自一个或多个不同类型的发射器的一组或一群卫星放入轨道中。分配器具有适于与每种类型的发射器一起使用的杆以及用于安装卫星或杆的接合构件。每个接合构件包括用于允许固定和释放相关卫星的系统以及电连接器，通过该电连接器可建立卫星/发射器和接合构件/发射器电连接。

美国专利第6,276,639号描述了一种用于将多个卫星发射并分配到轨道中的设备，该设备包括中心结构和可释放地捆绑在中心结构周围的多个卫星，以形成安装在运载火箭的上段上的内聚的单个有效载荷。中心结构包括中心管和装配到火箭的上段上的适配器壳体。每个卫星具有部分圆柱段的形状，其外壁是圆柱段壳体。卫星通过张力带围绕中心结构捆绑并固定在一起，由此圆柱段壳体形成围绕中心管的承载完整外圆柱形壳体。此结构提供了足够的刚度和强度以承受发射期间产生的载荷，同时具有减小的质量。卫星本身而不是中心结构在发射期间承受载荷。这允许中心结构具有相对轻质的结构。

美国专利第6,416,018号描述了一种适于联接到运载火箭的卫星分配器。分配器包括单件式一体形成的管状壳体，用于在其上支撑多个独立的卫星。管状壳体比需要连接环来将壳体的柱部和基部联接在一起的多件式分配器壳体轻得多。单件式壳体还显著地降低了成本并简化了分配器壳体的制造。在某些优选实施方式中，分配器壳体包括锥形柱部，该锥形柱部使得承载在柱部的上部上的卫星能够在飞行期间进一步延伸到设置在卫星和分配器壳体上方的整流罩中，从而更有效地使用由整流罩的内部区域限定的包络区域。与柱部一体形成的截头圆锥形基部(frusto-conical base portion)使得由分配器壳体支撑的载荷能够均匀地分布在整个基部上。单件式设计还显著地提高了分配器的抗弯应力及其总体结构刚度。各种优选实施方式各自包括多个圆形框架，该多个圆形框架固定到分配器壳体的内表面。多个接合配件固定到分配器壳体的外表面并在其上支撑多个卫星。