模块化可扩展立方星骨架结构设计

该结构面向微纳卫星快速集成部署场景设计，核心解决传统立方星定制化程度高、扩展灵活性不足、组装流程繁琐的工程痛点，适配从单U到多U构型的快速拼装需求，可覆盖教学验证、近地轨道探测、分布式星座组网等多类航天应用场景，既可以作为单U独立卫星的主承力结构完成单机部署，也能够通过标准连接接口快速拼接为2U、3U乃至更大构型的组合卫星，大幅缩短微纳卫星的结构研制周期。

结构主体选用AlSi10Mg铝镁合金作为基材，匹配增材制造工艺的成型特性，将单U骨架作为一体化成型的单个零件加工，省去传统拼装骨架的多零件拼接工序，在降低加工与装配成本的同时，有效减少连接环节带来的结构刚度损失，材料本身具备的高强度、优异导热性能与耐腐蚀性，能够适配近地轨道的温度交变、空间辐照等复杂工况，成型后无需额外复杂表面处理即可保持稳定的机械加工性能，满足星载设备安装的精度要求。

结构所有外表面均预留统一规格的安装点位，在Z向与X向模块拼接面采用完全一致的孔位图案，部分安装孔可直接钻出通孔适配间隙配合的连接需求，也可根据安装需要攻丝M2机器螺钉，适配不同类型星载载荷、太阳能帆板、星载电子设备的固定需求。多U构型拼接时，配套的定制3D打印连接支架可通过机器螺钉与单U骨架锁紧，在保证整体结构连接强度的前提下，将支架自身重量控制在极低水平，避免额外结构重量挤占卫星有效载荷的重量配额。

结构设计充分考虑星上布线与模块检修需求，单元之间预留标准化的走线间隙与快拆接口，无需拆解整星主结构即可完成单模块的设备更换与线路调整，大幅提升整星总装与后期测试的操作效率。单U构型骨架自重仅115克，搭载全套硬件的3U构型整星结构总重仅357克，远低于3U立方星4千克的常规重量上限，预留出充足的重量空间用于搭载各类实验载荷与功能模块，适配不同任务的载荷配置需求。结构外表面的安装点位可直接贴合固定太阳能电池阵，拼接完成后的整星外表面平整度满足帆板粘贴的平面度要求，无需额外增加帆板安装支架即可完成能源系统的布设，进一步压缩整星的结构体积与重量冗余。