一种多星适配器
文献发布时间:2024-01-17 01:26:37
技术领域
本申请属于运输设备技术领域,具体涉及一种多星适配器。
背景技术
目前,卫星一般安装在火箭系统的适配器上,通过适配器来实现卫星与火箭间的连接和传递载荷。由于整流罩包络空间、卫星结构尺寸、适配器结构形式、发射重量等众多限制,国内大多数卫星发射还是采用单星或双星发射的模式,出于对发射成本的考虑,可选择使用火箭进行多星发射,但现有的单星或双星布置的适配器结构形式相对简单,无法适配多星发射。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请提供一种多星适配器,设置于运载器内,所述多星适配器包括:
底座,所述底座包括支撑主体和多个间隔设置于所述支撑主体的外周的第一连接件;
主适配器,所述主适配器包括多个立柱和设置于所述立柱的底端外侧的第二连接件,所述第一连接件和所述第二连接件可拆卸连接,相邻的两两所述立柱之间设置有第一支撑件,所述第一支撑件上设置有第三连接件,所述第三连接件用于安装待运载装置。
在一些实施方式中,所述立柱的侧壁设置有第二支撑件,所述第二支撑件连接所述立柱和所述第二连接件。
在一些实施方式中,所述第二支撑件的宽度沿靠近所述底座的方向递增。
在一些实施方式中,多个所述立柱相互平行设置。
在一些实施方式中,所述第一支撑件包括多个平行设置的第一支撑杆,所述第三连接件设置于所述第一支撑杆的外壁。
在一些实施方式中,所述第一支撑杆的内壁设置有加强筋。
在一些实施方式中,相邻的所述第一支撑杆之间通过交错设置的第二支撑杆连接。
在一些实施方式中,所述底座还包括多个第一支撑腿,一个所述第一连接件通过至少一个所述第一支撑腿与所述支撑主体的外壁连接,所述第一支撑腿还与所述运载器连接。
在一些实施方式中,所述主适配器的顶端设置有第四连接件,所述多星适配器包括两个以上所述主适配器,两个以上所述主适配器依次连接,位于上方的所述主适配器的第二连接件与位于下方的所述主适配器的第四连接件可拆卸连接。
在一些实施方式中,所述主适配器的顶端设置有第四连接件;所述多星适配器还包括副适配器,所述副适配器包括安装立柱和两个副立柱,两个所述副立柱之间设置有第三支撑件,所述第三支撑件上设置有所述第三连接件;
所述安装立柱的宽度大于所述副立柱的宽度,所述安装立柱上设置有所述第三连接件;
所述安装立柱和两个所述副立柱底端设置有第五连接件,所述第五连接件与所述第四连接件可拆卸连接。
由上述技术方案可知,本申请通过将主适配器和底座拆卸连接,使得作业人员可根据运载器经常搭载的卫星的数量和卫星的大小匹配不同规格的主适配器,确保主适配器上的第三连接件均安装有待运载装置,一方面,主适配器受力均衡,主适配器不易损坏,另一方面,根据不同的待搭载装置的数量定制具有不同的数量的立柱和第一支撑件的主适配器,主适配器的结构强度将随着立柱数量的增多而提高,适配于待搭载装置的数量,且结构紧凑;主适配器的重量将随着立柱数量的减少而降低,运载器运输系统的运输压力相应降低。
附图说明
图1为本申请实施例中多星适配器的立体结构示意图。
图2为图1中底座的立体结构示意图。
图3为图1中主适配器的立体结构示意图。
图4为图1中副适配器的立体结构示意图。
附图标记说明:1-底座,11-支撑主体,12-第一连接件,13-第一支撑腿,14-支撑板,2-主适配器,21-立柱,211-第二支撑件,22-第二连接件,23-第一支撑件,231-第一支撑杆,232-第二支撑杆,233-加强筋,24-第四连接件,3-第三连接件,4-副适配器,41-安装立柱,411-斜面,42-副立柱,43-第五连接件。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
卫星均是通过火箭内的适配器运输至太空中,现有的适配器多呈筒状,但筒状的适配器的承载能力相对较弱,当运输的卫星多时,筒状的适配器在不增加支撑结构的情况下,容易损坏,而增加的支撑结构多又将大幅增大适配器的重量,给火箭运输系统带来较大的压力。
图1为本申请实施例中多星适配器的立体结构示意图。图2为图1中底座的立体结构示意图。图3为图1中主适配器的立体结构示意图。图4为图1中副适配器的立体结构示意图。
如图1-4所示,在本申请实施例中,提供了一种多星适配器,用于运输待运载装置,待运载装置多为卫星,参照图1,多星适配器包括底座1和主适配器2,其中,主适配器2用于搭载待运载装置,底座1设置于主适配器2下方,用于承载主适配器2并保证主适配器2的稳定。
底座1包括支撑主体11和多个间隔设置于支撑主体11的外周的第一连接件12,支撑主体11与运载器内的搭载平台连接,且支撑主体11呈圆筒状,以使得运载器内的搭载平台受力均匀。
主适配器2包括多个立柱21和多个第二连接件22,设置于立柱21的底端外侧的第二连接件22,第一连接件12和第二连接件22可拆卸连接,便于作业人员更换主适配器2。相邻的两两立柱21之间设置有第一支撑件23,第一支撑件23上设置有第三连接件3,第三连接件3用于安装待运载装置,即第一支撑件23所在的面即为搭载待运载装置的安装面。
可以理解的,作业人员可根据运载器经常搭载的卫星的数量和卫星的大小设置立柱21的数量,例如主适配器2包括三个立柱21和三个第一支撑件23,那么主适配器2可搭载三个待运载装置;主适配器2包括四个立柱21和四个第一支撑件23,则主适配器2可搭载四个待运载装置,依次类推。在根据待搭载装置的数量选择合适规格的主适配器2后,运载器运输过程中的主适配器2的每个第一支撑件23上均设置有待搭载装置,一方面,主适配器2受力均衡,主适配器2不易损坏,另一方面,根据不同的待搭载装置的数量定制具有不同的数量的立柱21和第一支撑件23的主适配器2,主适配器2的结构强度将随着立柱21数量的增多而提高,适配于待搭载装置的数量,主适配器2的重量也将随着立柱21数量的减少而降低,运载器运输系统的运输压力相应降低。
参照图1和2,在一些实施方式中,底座1还包括多个第一支撑腿13,一个第一连接件12通过至少一个第一支撑腿13与支撑主体11的外壁连接,第一支撑腿13还与运载器连接,第一支撑腿13的底面为平面,通过第一支撑腿13增加底座1与运载器的搭载平台之间的接触面积,优化传力路径。第一支撑腿13的数量可根据搭载平台的顶面的空闲区域的数量进行设计,进一步的,相邻的第一支撑腿13之间还可设置有支撑板14,支撑板14的两端分别连接相邻的第一支撑腿13的底端的侧面,进一步提高载荷传递效率的同时,提高底座1的强度。
参照图1-图3,第一连接件12和第二连接件22均呈薄板状,第一连接件12和第二连接件22上均设置有匹配的通孔,提供紧固件通过通孔将第一连接件12和第二连接件22连接即可,其中,紧固件可为螺栓。
在一些实施方式中,第一支撑件23的底端可设置有凸缘,凸缘上设置有通孔,并在底座1的支撑主体11的顶面设置匹配的通孔,通过紧固件将凸缘和支撑主体11连接,可进一步提高主适配器2与底座1之间的连接强度。
在一些实施方式中,立柱21的侧壁设置有第二支撑件211,第二支撑件211连接立柱21和第二连接件22,以支撑第二连接件22,降低第二连接件22受力形变的可能性;令支撑主体11顶面所在平面为xy平面,xy平面的法向为z轴,通过第二支撑件211增加立柱21在z轴方向的强度,提升主适配器2应对运载器发射过程中的超重现象的能力,立柱21作为主适配器2中传到力的主要结构,第二支撑件211还可拓宽力的传输途径,进一步降低主适配器2在运载器发射过程中损坏的概率。
在一些实施方式中,第二支撑件211呈板状,参照图1和图3,第二支撑件211的宽度沿靠近底座1的方向递增,即第二支撑件211呈三角板状,此时第二支撑件211结构稳定不易形变,可有效维持主适配器2的结构特征。
在一些实施方式中,多个立柱21的顶端可相互靠拢,使得主适配器2的外形呈棱锥状,那么在运载器发射的过程中,待运载装置对主适配器2的部分压力将传导至第一支撑件21上,减轻第三连接件3的承重压力。
参照图3,在一些实施方式中,多个立柱21相互平行设置,主适配器2的外形呈棱柱状,考虑到待运载装置的结构和重量相近,由此,在一些实施方式中,多个立柱21绕支撑主体11的轴线等间隔设置,此时主适配器2的外形呈正棱柱状,结构稳定,对运载器搭载平台的压力相对均衡。
在一些实施例方式中,第一支撑件23可成平板状,出于降低主适配器2的重量的考虑,平板状的第一支撑件23上可开设多个减重孔,且减重孔相较于支撑主体11的轴向方向对称,与此对应的,立柱21也可为空心立柱21,或者令立柱21沿其高度方向也设置有多个减重孔。
在一些实施方式中,第一支撑件23包括多个平行设置的第一支撑杆231,第三连接件3设置于第一支撑杆231的外壁,其中,立柱21的顶端和底端分别连接有一个第一支撑杆231,通过第一支撑杆231对立柱21的顶端和底端进行限制,提高主适配器2的整体强度。
参照图3,在一些实施方式中,第一支撑杆231的内壁设置有加强筋233,以提高第一支撑杆231的强度,保证第一支撑杆231对待运载装置的支撑力。在一些实施方式中,相邻第一支撑件23的位于同一高度的加强筋233相连,多个加强筋233相连呈环状筋板,进一步提高了第一支撑杆231的强度,且能有效维持主适配器2的外形。
考虑到运载器发射过程中的超重现象,参照图3,在一些实施方式中,相邻的第一支撑杆231之间通过交错设置的第二支撑杆232连接,即第二支撑杆232可为第一支撑杆231提供z轴方向的支撑力,进一步提升主适配器2的强度。
随着待运载装置数量的增多,主适配器2的宽度将随之增加,考虑到运载器的纵深空间远大于径向空间,由此,在一些实施例中,多星适配器可包括两个以上的主适配器2,将两个主适配器2叠置,即可在不增加径向宽度的情况下,增待运载装置的数量。具体来说,主适配器2的顶端设置有第四连接件24,两个以上主适配器2沿z轴方向叠置,位于上方的主适配器2的第二连接件22与位于下方的主适配器2的第四连接件24可拆卸连接,即可根据运输需求自定义主适配器2的数量。
例如,当待运载装置的数量是6,则主适配器2包括三个立柱21,两个主适配器2通过紧固件连接;当待运载装置的数量是7,则位于下方的主适配器2包括四个立柱21,位于上方的主适配器2包括三个立柱21,两个主适配器2通过紧固件连接;当待运载装置的数量是8,则主适配器2包括四个立柱21,两个主适配器2通过紧固件连接。
当待运载装置的数量是5时,为了保证多星适配器的受力均衡,多星适配器还包括副适配器4,参照图1和图4,副适配器4包括安装立柱41和两个副立柱42,两个副立柱42之间设置有第三支撑件,第三支撑件上设置有第三连接件3,第三支撑件的结构与第一支撑件23的结构相同,均包括多个第一支撑杆231和连接相邻第一支撑杆231的第二支撑杆232,第三连接件3设置于第三支撑件的第一支撑杆231上。
安装立柱41的宽度大于副立柱42的宽度,安装立柱41上设置有第三连接件3,可以理解的,副适配器4在xy面的投影呈等腰梯形,一方面保证副适配器4的强度,另一方面确保安装在副适配器4上的两个待运载装置的位置并不影响运载器在发生过程中的平衡。
安装立柱41和两个副立柱42底端设置有第五连接件43,提供一个包括有三个立柱21的主适配器2,两个副立柱42分别与一个立柱21对应,主适配器2的顶端设置有第四连接件24,第五连接件43与第四连接件24可拆卸连接,即可在待运载装置的数量是5时,保证多星适配器的稳定。
在一些实施方式中,安装立柱41的下部沿靠近底座1的方向逐渐远离副立柱42,即安装立柱41的上部与z轴方向平行,安装立柱41的下面呈斜面411,有利于安装立柱41所受的力快速导向下方主适配器2的一个立柱21,提高传力效果和效率。
在一些实施方式中,底座1、主适配器2和副适配器4均采用铝合金铸件,制造成本低、重量轻、刚度高、传力效果好。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
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