
·综述·
卫星多功能结构技术研究进展
王阳
彭超义
王中伟
(国防科技大学航天与材料工程学院,长沙410073)
文摘多功能结构技术是实现卫星轻型化、微型化设计的潜在有效技术途径,正逐步成为航空航天结构设计领域的研究热点。本文综述了国内外卫星多功能结构的研究现状和技术进展,对其未来发展进行了分析和展望。
关键词卫星,多功能结构,多功能材料,协作工程学
Study Progress of Satellite Multifunctional Structure Technologies
WangYang
Peng ChaoyiWang Zhongwei
(College of Aerospace and Material Engineering,National University of Defense Technology,Changsha410073)
Abstract Multifunctional structure technologies are considered as the ideal way to design a lighter and smaller satellite and are becoming the focus of structure engineer's attention. The study and progress of MFS technologies are summarized,and the future development of MFS is analyzed and prospected.
Key wordsSatellite,Multifunctional Structure(MFS)Multifunctional Material,Concurrent Engineering
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引言
传统卫星设计过程中,被拆分为结构、推进、控制、电子等子系统分别设计、制造,最后组装在一起,这种方式容易造成结构上的不合理以及功能上的重复,产生诸如附加电路板、连接器、壳体等穴余结构和穴余质量;同时,卫星在发射上升段承受的大过载、强振动、高噪声和剧烈冲击等恶劣力学环境使得其结构强度、刚度设计往往趋于保守,而卫星入轨后,发射上升阶段特有的恶劣力学环境不复存在,相关结构的力学性能因而显得允余,产生多余质量。因此,传统卫星设计方法效率较低。
为克服传统设计方法的不足而设计出小而轻的卫星,诸多新的设计理念和技术途径涌现出来,多功能结构技术也薪露头角并受到重视。
多功能结构(MFS),就是既能承载,又具有其他功能的结构”"]。例如,把天线、传感器、电子系统、处理器等部件内置在结构中,使结构具有感知、数据传输处理及其变形功能等,减少了连接器件和电缆等附属部件与结构的使用,节约了卫星内部空间,同
时利用了内置部件的力学性能,提高了卫星设计效率和经济效益。
本文对国内外卫星多功能结构技术研究进展进
行了综述,对多功能结构技术未来发展进行了展望。
多功能结构技术研究进展 1
多功能结构具备两个或多个功能,既可同时执行,也可依次执行。具体具备哪些功能,完全由设计者决定,因此是开放性的概念,具有很强的设计灵活性。
多功能结构具有不同的层次:
(1)功能结合,例如将蓄电池内置在结构内部,做成承力供电一体结构;
(2)功能融合,如直接用印刷电路板或计算机芯片本身作为受力的结构件;
(3)多功能材料结构,材料在微观层面上具备多种功能,经特定设计而成的结构,如下文提到的纤维电池。智能材料和智能结构也属于该类范畴,但通常另作研究。
自1990年Dittrich)围绕纤维增强塑料首先阐
收稿日期:201004-08
作者简介;王阳,1986年出生,硕士研究生,研究方向为飞行器总体设计。E=mail;fk051023@163.con
http://www.yhelgy.com宇航材料工艺2010年第6期
万方数据
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