一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括殼體、配電器安裝板、支撐散熱板、導(dǎo)熱絕緣軟墊、導(dǎo)軌、母板、電源模塊和鋁板；殼體包括左側(cè)板、右側(cè)板、頂板、底板、前蓋板和后蓋板。本實(shí)用新型是空間飛行器控制系統(tǒng)的重要單機(jī)，采用物理隔離的方式設(shè)計(jì)的一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，使控制組合與配電器共用一個(gè)結(jié)構(gòu)體，經(jīng)核算證實(shí)：本實(shí)用新型比傳統(tǒng)的控制組合與配電器單獨(dú)設(shè)計(jì)的方式在重量上減輕了18%，在體積上減小了15%，完全滿足飛行器對于控制系統(tǒng)單機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。
【專利說明】一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]某空間飛行器是以飛行演示驗(yàn)證某關(guān)鍵技術(shù)為目標(biāo)開展的利用運(yùn)載器末級(留軌級)進(jìn)行搭載飛行試驗(yàn)的飛行器。由于運(yùn)載火箭運(yùn)載能力的限制、飛行器的振動(dòng)沖擊載荷問題和在軌時(shí)的環(huán)境問題，飛行器對控制系統(tǒng)單機(jī)的設(shè)計(jì)有較高的要求:首先，控制系統(tǒng)單機(jī)在保證功能完整的條件下必須重量輕、體積??；其次，該飛行器在與運(yùn)載器末級分離時(shí)，將產(chǎn)生量級最高達(dá)15.52g的隨機(jī)振動(dòng)和2000g的沖擊載荷，控制系統(tǒng)單機(jī)必須能夠承受該量級的振動(dòng)沖擊載荷并保證工作正常；第三，飛行器在軌時(shí)，空間散熱和空間輻照等問題也必須在單機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中予以重點(diǎn)考慮。
[0003]飛行器的控制系統(tǒng)由慣導(dǎo)、控制組合、配電器、導(dǎo)引頭組成。目前，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是將上述各設(shè)備按其功能單獨(dú)設(shè)計(jì)，再通過外部減振器安裝在空間飛行器的艙體安裝面上，然而在面對如此嚴(yán)酷的振動(dòng)和沖擊載荷時(shí)，所設(shè)計(jì)的單機(jī)結(jié)構(gòu)不僅在體積和重量方面必然無法達(dá)到總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，而且由于外部減振器的隔離，無法通過安裝面?zhèn)鲗?dǎo)散熱，從而無法達(dá)到總體的熱設(shè)計(jì)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，將結(jié)構(gòu)模式較為相近的控制組合和配電器有機(jī)地結(jié)合為一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，采用物理隔離的方式，使控制組合與配電器共用一個(gè)結(jié)構(gòu)體，在單機(jī)的板級就增加散熱片和阻尼墊，使熱設(shè)計(jì)與整機(jī)加固相結(jié)合，同時(shí)解決了單機(jī)的重量、體積、電磁干擾、空間散熱、抗振動(dòng)沖擊、空間輻照等傳統(tǒng)控制系統(tǒng)單機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無法解決的復(fù)合性問題。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括殼體、配電器安裝板、支撐散熱板、導(dǎo)熱絕緣軟墊、導(dǎo)軌、母板、電源模塊和鋁板；
[0007]殼體包括左側(cè)板、右側(cè)板、頂板、底板、前蓋板和后蓋板；
[0008]配電器安裝板安裝在殼體內(nèi)部，將殼體分成兩個(gè)密閉的空間，配電器安裝在配電器安裝板的一側(cè)，殼體的頂板和底板上有板卡安裝插槽，母板固定在殼體的后蓋板上，母板、電源模塊、頂板和底板上的板卡安裝插槽均位于所述配電器安裝板另一側(cè)的密閉空間內(nèi)，電源模塊的一側(cè)通過導(dǎo)熱絕緣軟墊粘貼在左側(cè)板上，電源模塊的另一側(cè)安裝有鋁板，電源模塊通過軟連接線連接到母板上，為功能板卡供電；功能板卡通過頂板和底板上有板卡安裝插槽插到母板上，前蓋板將功能板卡封閉在殼體內(nèi)部，功能板卡的接插件通過前蓋板上的預(yù)留孔中探出。
[0009]配電器安裝板為金屬板。
[0010]所述功能板卡的一側(cè)鉚接有支撐散熱板，功能板卡和支撐散熱板之間有導(dǎo)熱絕緣軟墊，功能板卡的另一側(cè)鉚接有導(dǎo)軌，功能板卡通過導(dǎo)軌插在殼體的頂板和底板上的板卡安裝插槽內(nèi).[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0012](I)本實(shí)用新型是是空間飛行器控制系統(tǒng)的重要單機(jī)，采用物理隔離的方式設(shè)計(jì)的一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，使控制組合與配電器共用一個(gè)結(jié)構(gòu)體，經(jīng)核算證實(shí):本實(shí)用新型比傳統(tǒng)的控制組合與配電器單獨(dú)設(shè)計(jì)的方式在重量上減輕了 18%，在體積上減小了 15%，完全滿足飛行器對于控制系統(tǒng)單機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求；
[0013](2)由于采用嵌入式安裝的方式設(shè)計(jì)的一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠有效隔絕外部和內(nèi)部產(chǎn)生的電磁干擾，屏蔽外部的空間輻照問題；
[0014](3)通過對殼體的表面處理、增大安裝面的接觸面積、對嵌入式安裝的電源模塊的頂部和底部同時(shí)傳導(dǎo)散熱、外殼及各電路板散熱片上對應(yīng)的散熱槽等各種措施確保了飛行器在軌時(shí)的空間輻射散熱途徑和傳導(dǎo)散熱面積，同時(shí)簡化關(guān)鍵器件空間傳導(dǎo)散熱時(shí)的傳熱通道；
[0015](4)通過優(yōu)化各型繼電器的安裝方式、各電源模塊的嵌入式安裝等各種措施進(jìn)一步減輕了重量，減小了體積；
[0016](5)通過各電源模塊嵌入式安裝時(shí)頂部和底部的加固方式、各電路板上散熱片的加固方式等各種措施，在不用整機(jī)減振器的情況下，提升了單機(jī)抗振動(dòng)沖擊載荷的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型功能板卡結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型是針對空間飛行器對于控制系統(tǒng)單機(jī)結(jié)構(gòu)的這種多重復(fù)合要求而設(shè)計(jì)的。控制系統(tǒng)的各設(shè)備中，導(dǎo)引頭由于其制導(dǎo)和導(dǎo)航需求，與控制系統(tǒng)并未分布在同一安裝面上；而慣導(dǎo)由于裝有慣性敏感元件，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有其特殊的要求；控制組合是空間飛行器的大腦，負(fù)責(zé)慣導(dǎo)信息的接收和解算、飛行器姿態(tài)、制導(dǎo)和導(dǎo)航解算和控制、動(dòng)力系統(tǒng)的控制、導(dǎo)引頭信息的接收和解算等工作；配電器負(fù)責(zé)整個(gè)控制系統(tǒng)和遙測系統(tǒng)的供配電工作。因此將結(jié)構(gòu)模式較為相近的控制組合和配電器有機(jī)地結(jié)合為一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，米用物理隔離的方式，使控制組合與配電器共用一個(gè)結(jié)構(gòu)體，使得該單機(jī)重量減輕了 18%、體積減小了 15%，同時(shí)避免了復(fù)合結(jié)構(gòu)體的電磁干擾和空間單粒子反轉(zhuǎn)等問題；另外在單機(jī)的板級就增加散熱片和阻尼墊，通過熱設(shè)計(jì)與整機(jī)加固相結(jié)合，在不用整機(jī)減振器的情況下，解決空間散熱的問題，同時(shí)也提升了單機(jī)的抗振動(dòng)沖擊性能。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu):包括殼體1、配電器安裝板2、支撐散熱板3、導(dǎo)熱絕緣軟墊4、導(dǎo)軌5、母板6、電源模塊7和鋁板8 ；
[0021]殼體I包括左側(cè)板11、右側(cè)板12、頂板13、底板14、前蓋板15和后蓋板16 ；
[0022]配電器安裝板2安裝在殼體I內(nèi)部，配電器安裝板2為金屬板，將殼體I分成兩個(gè)密閉的空間，配電器安裝在配電器安裝板2的一側(cè),殼體I的頂板13和底板14上有板卡安裝插槽，母板6固定在殼體I的后蓋板16上，母板6、電源模塊7、頂板13和底板14上的板卡安裝插槽均位于所述配電器安裝板2另一側(cè)的密閉空間內(nèi)，電源模塊7的一側(cè)通過導(dǎo)熱絕緣軟墊4粘貼在左側(cè)板11上，電源模塊7的另一側(cè)安裝有鋁板8，電源模塊7通過軟連接線連接到母板6上,為功能板卡供電；功能板卡通過頂板13和底板14上有板卡安裝插槽插到母板6上，前蓋板15將功能板卡封閉在殼體I內(nèi)部，功能板卡的接插件通過前蓋板15上的預(yù)留孔中探出。
[0023]如圖2所示，功能板卡的一側(cè)鉚接有支撐散熱板3，功能板卡和支撐散熱板3之間有導(dǎo)熱絕緣軟墊4，功能板卡的另一側(cè)鉚接有導(dǎo)軌5，功能板卡通過導(dǎo)軌5插在殼體I的頂板13和底板14上的板卡安裝插槽內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括殼體(I)、配電器安裝板(2)、支撐散熱板(3)、導(dǎo)熱絕緣軟墊(4)、導(dǎo)軌(5)、母板(6)、電源模塊(7)和鋁板(8); 殼體(I)包括左側(cè)板(11)、右側(cè)板(12)、頂板(13)、底板(14)、前蓋板(15)和后蓋板(16)； 配電器安裝板(2)安裝在殼體(I)內(nèi)部，將殼體(I)分成兩個(gè)密閉的空間，配電器安裝在配電器安裝板(2 )的一側(cè)，殼體(I)的頂板(13 )和底板(14 )上有板卡安裝插槽，母板(6 )固定在殼體(I)的后蓋板(16)上，母板(6)、電源模塊(7)、頂板(13)和底板(14)上的板卡安裝插槽均位于所述配電器安裝板(2)另一側(cè)的密閉空間內(nèi)，電源模塊(7)的一側(cè)通過導(dǎo)熱絕緣軟墊(4)粘貼在左側(cè)板(11)上，電源模塊(7)的另一側(cè)安裝有鋁板(8)，電源模塊(7)通過軟連接線連接到母板(6)上，為功能板卡供電；功能板卡通過頂板(13)和底板(14)上有板卡安裝插槽插到母板(6)上,前蓋板(15)將功能板卡封閉在殼體(I)內(nèi)部,功能板卡的接插件通過前蓋板(15)上的預(yù)留孔中探出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:配電器安裝板(2)為金屬板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制組合與配電器一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述功能板卡的一側(cè)鉚接有支撐散熱板(3)，功能板卡和支撐散熱板(3)之間有導(dǎo)熱絕緣軟墊(4),功能板卡的另一側(cè)鉚接有導(dǎo)軌(5),功能板卡通過導(dǎo)軌(5)插在殼體(I)的頂板(13)和底板(14)上的板卡安裝插槽內(nèi)。
【文檔編號】B64G1/24GK203439274SQ201320324018
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】夏陽, 王美娥, 鄒瑩, 路靜 申請人:北京航天自動(dòng)控制研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院