一箭多星发射直接入轨的卫星构型研究

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1、第21卷第l期航天器工程V01．21NO．12012年2月SPACECRAFTENGINEERING43一箭多星发射直接入轨的卫星构型研究肖伟陈忠贵钱志英(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要针对中、高轨道一箭多星发射直接入轨的需求，基于卫星与运载火箭的接口、环境条件、包络与操作要求等约束，对卫星构型形式进行了研究。比较了一箭多星发射的几种卫星构型方案(包括中心承力筒式、板筒式、板架式和桁架式构型)，研究了星箭接口选用包带式和点式爆炸螺栓两种连接分离装置的适用性，并据此提出优选桁架式卫星构型和点式爆炸螺栓星箭接口形式，

2、可为卫星结构特性优化和卫星平台通用化奠定基础。关键词卫星；一箭多星；构型中图分类号：V414文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．01．007StudyOilSatelliteCOnfigurati0nforOneVehiclewithMulti—satellitesXIAOWeiCHENZhongguiQIANZhiying(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Accord

3、ingtotherequirementsofonevehiclewithmulti—satelliteslaunchingintomedi—umorhighearthorbit，theconfigurationsofsatellitesareinvestigatedbasedontheconstraintsoftheinterfacesbetweensatelliteand1aunehvehicle，theenvironment，theenvelopandtheopera—tionrequirements．Thecompariso

4、nsbetweenthedifferentsolutionssuchasthecentraltubestructure，panel—tubestructure，thebox～likepane1structure，andthetrussstructureofsatelliteconfigurationforonevehiclewithmulti—satellite1auncharedescribed，andtheadaptabilityoftheclamp—bandreleasedeviceandtheexplosiveboltsr

5、eleasedeviceastheinterfacesbetweensatelliteandlaunchvehicleiSanalyzed．Theconclusionsareputforwardthatthetrussstructuresandtheexplosiveboltsreleasedeviceastheinterfacesshouldbechoseninpreference，whichprovidesthefoundationfortheoptimizationofsatellitestructuralcharacter

6、isticandthegeneralizationofsatel—liteplatform．Keywords：satellite；onevehiclewithmulti—satellites；configurationbus4000、DS一2000等平台系列卫星。直接人轨卫星1引言由于不需要安装支持远地点变轨的大尺寸推进剂贮箱，因此不宜采用承力筒式构型，而多选用桁架式、目前，国外发射卫星的构型方式主要有承力筒板架式、板筒式构型。随着星座组网技术的发展，一式、桁架式、板架式、板筒式等。其中，承力筒式构型箭多星发射需求日益增加，国外多

7、星发射的卫星多多用于自主入轨的大中型卫星，如LS-3000、Space～采用桁架式或板架式构型，如欧洲全球导航卫星系收稿日期：2011-07—14；修回日期：20l1一l2—28基金项目：国家重大科技专项2r-程作者简介：肖伟(1973一)，女，高级工程师，从事航天器结构设计工作Email：xiezheng@spacechina．corn。44航天器工程统(GNSS～2)中的中地球轨道(MEO)卫星和地球静度约1100mm。止轨道(GEO)卫星，在结构上均采用桁架式的设计4)运载火箭对卫星刚度要求约束方案；美国第三代全球定位系统(

8、GPS-Ⅲ)卫星计划横向基频大于14Hz，纵向基频大于30Hz。应用板架式结构。运载整流罩包络空间我国目前采用一箭多星发射的卫星有中心承力筒式构型，如导航一期工程的自主人轨一箭双星_1]，还有板架式构型，如一些低轨小卫星。针对一箭多星发射的桁架为主