刘志全,曾惠忠,邱 慧,白照广,杨 志
(1. 中国空间技术研究院总体设计部,北京 100094;2. 航天东方红卫星有限公司,北京 100094)
当前,从几千克的卫星到上百吨的大型空间站、航天飞机,大大小小的航天器星罗棋布。航天器的范围从地球卫星扩展到诸如月球探测器、火星探测器等深空探测器,从无人航天器扩展到载人航天器。然而,追本溯源,众多航天器都是在小卫星的基础上发展起来的。小卫星(一般指质量在1000 kg以下的卫星[1])是航天器“家族”中的重要成员,是航天器的先驱者。小卫星因体积小、质量轻、发射成本相对较低等优点而备受航天器用户的青睐。在用一枚运载火箭一次发射多颗相同或者不同卫星的“一箭多星”发射模式下,小卫星的上述优点更加突出。小卫星也是许多空间新技术在轨试验验证的重要载体,对于航天器新技术的发展和应用具有重要的引领和促进作用。因此,发展先进小卫星技术具有重要意义。
小卫星结构是小卫星的重要组成部分,是承载、传力、提供有效载荷及仪器设备安装空间、保证卫星强度和刚度的功能部件,其设计方案直接影响卫星上有关仪器设备的布局和卫星的力学性能。国内外航天界研究机构及有关学者研究开发了多种小卫星结构并得到了成功飞行的验证。
为了总结借鉴国内外经验,促进未来先进小卫星的研制,本文从小卫星的结构构型、结构材料、连接方式和评价指标四个方面论述小卫星结构的发展现状,分析其特点,并展望小卫星结构的发展趋势,旨在为小卫星结构的创新发展提供参考。……