[实用新型]一种模块化航天器平台

说明书

本公开提供了一种模块化航天器平台，包括：航天器主体，航天器主体的侧面上安装有至少一个太阳帆板和一个或多个可打开和关闭地侧面舱板；至少一个抽屉式可更换模块，从航天器主体的侧面能够抽插地嵌入安装在航天器主体内。该种结构可将航天器平台内容易故障的模块(比如电源模块、姿轨控制模块和通信模块等)制作成抽屉式可更换模块，以方便对这些容易故障的模块进行更换。而对于不易故障的模块可放入航天器舱内，一旦出现问题，可打开侧面舱板，实现航天器内部设备的维修或者更换。该种结构通过可打开侧面舱板和抽屉式可更换模块满足了航天器内外设备的在轨维修更换需求，易于通过机械臂进行自主在轨操作，使得模块化航天器平台更具有可行性。

技术领域

本公开的实施例一般涉及空间模块化航天器在轨服务领域，更具体地，涉及一种模块化航天器平台。

背景技术

航天器的分系统、设备和元器件都有相应的使用寿命，部分功能模块在轨有效工作时间有限或在轨发生偶然性事故导致整个航天器无法正常运行，为延长航天器使用寿命需要在轨对故障模块更换服务；随着科学技术发展，在轨航天器的部分功能模块需要用更先进设备来更换，实现航天器功能的扩展与性能提高。

早期在轨维修主要由航天员执行舱外活动，并在航天飞机空间机械臂的帮助下完成，美国哈勃望远镜在设计阶段就考虑其模块的在轨维修与更换，共有五十余种元件和设备可在太空中进行更换。通过宇航员的在轨服务，不但延长了哈勃望远镜的寿命，而且还对其进行了升级，提高了观测质量。但是复杂的空间环境以及高昂的成本限制了人类宇航员舱外在轨维修，需要研制空间自主化在轨服务航天器，美国轨道快车计划是典型空间自主在轨应用，通过机械臂在轨更换抽屉式模块载荷实现对航天器平台上设备的维修，能够初步代替宇航员的工作。但是轨道快车计划只是一项技术验证，并没有兼顾航天器的设计与实用性。航天器的设计要考虑整体的结构刚度、星内设备布局等因素，不能对所有设备进行抽屉式模块化封装；而且该计划只能针对封装好的外部模块进行在轨自主更换，其在轨演示过程只更换了电池模块和姿轨控计算机模块，不能实现航天器平台上所有设备，特别是内部设备的维修和更换。因此，需要一项技术，保证对易故障模块化设备的快速替换，同时实现为舱内维修提供通路，支持模块的即插即用。并考虑我国现有航天器研制现状，能够以较小的改动，设计适合我国的模块化航天器方案。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种模块化航天器平台。

本实用新型的第一方面提供了一种模块化航天器平台，包括：

航天器主体，所述航天器主体的侧面上安装有至少一个太阳帆板和一个或多个能够打开和关闭地侧面舱板；

至少一个抽屉式可更换模块，从所述航天器主体的侧面能够抽插地嵌入安装在所述航天器主体内。

在上述技术方案中，优选地，所述侧面舱板的一端能够转动地安装在所述航天器主体上，通过所述侧面舱板的转动能够打开和关闭所述侧面舱板。

进一步优选地，每一所述侧面舱板均能够沿所述航天器主体的竖直方向向外打开。

进一步地，每一所述侧面舱板的上端均能够转动地安装在所述航天器主体上，每一所述侧面舱板均能够沿所述航天器主体的竖直方向向外打开至与所述航天器的顶面平齐。

进一步地，所述太阳帆板、所述侧面舱板和所述抽屉式可更换模块的数量均为多个，且多个所述太阳帆板安装在所述航天器主体相对称设置的多个侧面上，多个所述侧面舱板安装在所述航天器主体相对称设置的多个侧面上，多个所述抽屉式可更换模块安装在所述航天器主体相对称设置的多个侧面上。

更进一步地，所述航天器主体为正八棱柱结构，所述太阳帆板的数量为两个，所述侧面舱板的数量为四个；

两个所述太阳帆板设置在所述正八棱柱结构相对称设置的两个侧面上，多个所述抽屉式可更换模块设置在所述正八棱柱结构相对称设置的两个侧面上，四个所述侧面舱板设置在所述正八棱柱结构相对称设置的另外四个侧面上。