高质量的复合材料在太空应用中已经使用了几十年,主要用于载人航天器、卫星结构和航天运载火箭。它们在运载火箭中有着广泛的应用,例如固体火箭发动机和燃料和气体压力容器。许多复合材料用作重返大气层的车辆的热保护系统。碳纤维复合材料通常用于卫星结构及其有效载荷系统。1 卫星的总线结构由铝蜂窝芯和复合材料蒙皮制成。其他需要尺寸稳定性的结构由增强复合材料制成。图 1 描述了复合材料在先进空间结构中的应用示例,以及如何确定它们在受到超高速碎片影响时的性能。这些复合材料有助于在太空极端温度下保持极端尺寸稳定性。2 对更大复合结构的需求促使开发高质量的复合结构,这些结构可以用更少的接头制造这些组件,从而增加使用复合结构的好处。3
摘要:本文旨在促进专有技术的开发以及对技术应用过程所必需的航空航天概念研究中的集成技术的评估和选择。所要解决的问题在于缺乏模块化平台和低成本测试系统,无法进行卫星系统的实验开发和模拟。因此,与此相比,提出了 1U CubeSat 标准的可扩展模块化平台的提案作为主要结果。从可持续性概念出发提出的设计和特性描述过程有助于使用和开发低成本设备,最大限度地减少对环境的影响,进而切实可行地将其应用于促进哥伦比亚空间技术传播的团体和研究中心的活动中。可持续设计的方法、设计原则的定义和概念设计,通过应用质量功能部署方法 (qfd)、发明问题解决理论 (triz)、可制造性导向设计 (DfM)、可装配性 (DfA)、环境影响 (DfE)、可靠性 (DfR) 和安全性评估来实现,这些对于遵守 cds 中描述的 CubeSat 操作标准都至关重要。最后,提出了几种使用不同材料的低成本测试平台的构造模式,例如纸、abs、mdf 木材和铝的 3D 原型。它们都是以低成本设计和建造的小型卫星结构。这些设计使测试机载系统和组装和材料集成阻力成为可能,在实验室中用作振动试验台,供有兴趣促进空间技术发展的研究团体或公司使用。