集成立方体卫星
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概述
CubeSat结构仅包含3个部分-两个结构半部和一个螺钉。通过这三个部分,CubeSat可以实现结构完整性,为内部印刷电路板(PCB)提供连接点,提供访问端口面板,并将天线部署模块整合到设计中。由于其简单的设计,只需卸下一颗螺钉并将CubeSat滑开,即可轻松访问CubeSat内部的PCB和传感器。
钩和齿是结构的一部分,可以相互滑动,从而保证了结构的完整性。一个螺钉将两个结构固定到位。该设计坚固而坚固,抗振动。这两个结构半部使用铝6061直接金属激光烧结进行印刷。材料符合CubeSat标准,直接金属激光烧结可提供制造零件所需的精度。
有两个天线对可提供两个频率功能(例如,用于上行和下行链路)。在发射之前,天线被包裹在CubeSat周围的凹陷处。进入空间后,将启动释放机制(例如,切割固定绳),并且带状弹簧天线会展开到模型中所示的位置。为了将天线与结构进行电子隔离,设计了天线衬套,这些衬套是通过选择性激光烧结3D塑料印刷而成的,并将天线固定在结构中。由于其电绝缘性能,ABS塑料可用于衬里。
内部PCB叠放在一起,并由四个金属棒在其拐角处引导。使用选择性激光烧结的塑料垫片可确保适当的PCB分离,该垫片可滑到PCB之间的金属棒上。选择选择性激光烧结是因为它在制造过程中具有很高的精度,进而确保了PCB的紧密配合,从而提供了抗振性。将整个PCB杆叠放到作为CubeSat结构一部分的固定杯中。一旦两个CubeSat结构滑到一起,PCB棒堆叠就牢固地固定到位,并且可以承受发射过程中遇到的振动。
设计的整体尺寸符合CubeSat标准。滑轨上的间隙也遵循此标准。
通过更改当前模型的壁尺寸,可以轻松将设计扩展为3-U配置。在这种情况下,必须按照此处概述的相同方式沿CubeSat的边缘并入更多的挂钩,以确保结构完整性。
3D打印可实现所有零件的无废制造。相反,如果要使用传统方法制造两个结构部件,则需要从实心金属立方体上切割下来。另外,高度集成到结构部件中的功能使它们变得复杂,并且将需要耗时的制造过程。
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