轻量化立方星宙斯主体框架结构设计

该结构面向皮卫星快速研制场景设计，核心服务于低成本、短周期的立方星研发与组装需求，适配高校航天科研、商业微小卫星载荷验证、近地轨道空间探测等多类应用场景，可作为单单元立方星的核心承载主体，为星上各类电子载荷、功能模块提供稳定的安装基准与结构防护。作为立方星的核心承力框架，该结构承担整星的力学承载功能，可承受发射阶段的过载冲击、振动载荷，入轨后为各功能模块提供稳定的安装基准，同时预留充足的内部空间用于布置星载计算机、通信模块、电源系统、姿控组件等核心部件，框架侧面的镂空结构既可以降低整星结构重量，提升有效载荷占比，也能为星载设备提供散热通路，减少星上热控系统的设计压力。设计过程中采用了极简的模块化思路，摒弃了传统卫星复杂的分体拼接结构，采用一体化成型的框架主体，仅需在框架侧面预留的安装位进行铆接固定即可完成整星结构搭建，无需复杂的定制加工工序，能够大幅缩短卫星的结构研制周期，降低制造成本，让非航天专业的研发团队也能快速完成皮卫星的结构组装。框架整体采用标准立方星单元的立方体构型，外轮廓严格匹配通用立方星的部署尺寸边界，可直接适配标准的皮卫星分离机构，无需额外定制适配结构；框架的各个侧面均设计有标准化的安装孔位与铆接位点，可根据不同的载荷需求灵活定制专用的设备安装支架，支架通过铆钉直接固定在框架两侧的预留位点上，无需对主体框架进行二次加工，可适配不同功能的载荷搭载需求，不会对主体结构的力学性能造成破坏。框架上的镂空区域经过力学仿真优化，在保证整体结构强度、刚度满足发射力学要求的前提下，最大化去除冗余材料，实现结构的极致轻量化，同时镂空网格的尺寸经过匹配设计，既不会遮挡星载天线的信号传输，也能避免空间微小碎片直接撞击内部核心器件，兼顾了减重、透波、防护的多重需求。该结构的设计完全围绕快速组装、低成本研制的核心目标，没有多余的结构限制，研发人员仅需根据自身载荷的安装需求设计对应的小型支架，即可完成整星的结构集成，大幅降低了皮卫星的研制门槛，能够支撑更多轻量化、定制化的微小卫星任务落地。