立方星主体承载框架结构设计

　　该结构为立方星星体核心承载框架，主要应用于微纳卫星的整星集成装配场景，作为星载各类载荷、板卡、功能模块的安装基体，承担发射阶段力学载荷传递、在轨运行阶段结构支撑、星内外设备安装定位的核心作用。从结构功能设计来看，框架采用立方体对称构型，完全匹配立方星标准搭载接口的尺寸边界，外轮廓规整无突出结构，可直接适配通用立方星分离机构的安装槽位，无需额外适配转接件，整星装配时可直接将框架推入分离装置的锁紧位，框架侧壁预留的多组通孔分别对应分离机构的锁紧销定位点、星外太阳能板的安装铰接点、星内设备的走线过孔，不同孔径的通孔按功能分区排布，避免装配时出现走线干涉、销钉对位偏差的问题。设计阶段优先考虑增材制造的工艺实现路径，

　　主体支架选用碳纤维增强SLS聚合物材料成型，这类材料比强度高，成型后无需额外表面处理即可满足航天应用的力学性能要求，内部需要承受局部集中载荷的安装位采用不锈钢材质嵌件，嵌件与聚合物主体通过增材制造过程中的包覆成型实现结合，替代传统的螺纹连接、胶接固定方式，整架无额外螺钉紧固件，既减少了装配工序，也避免了紧固件在发射振动过程中出现松脱的风险，框架边角位置做了等半径圆角过渡，既可以降低增材制造过程中的应力集中问题，也能避免装配过程中锐边划伤星载线缆、太阳能板基板。框架整体重量控制在310g左右，在满足整星承载刚度要求的前提下尽可能压缩结构自重，预留出更多重量配额给星载有效载荷。框架底部预留的开槽位对应星载姿控模块、电源模块的安装空间，

　　开槽边缘的凸台可直接承托功能板卡，板卡卡入凸台后仅需少量乐泰类结构粘合剂点固即可完成固定，无需额外设计压片、紧固件，进一步压缩整星的装配复杂度。框架顶面的圆形开孔对应星载光学载荷、通信天线的伸出位，开孔周边的加厚凸台可承受载荷安装时的局部压力，避免薄壁结构出现受压变形。侧壁的分层排布小孔分别对应不同层级板卡的散热通风需求、星内外气压平衡需求，在轨运行阶段星内残余气体可通过这些小孔顺利排出，避免框架内部出现压差导致结构变形。从安装边界来看，框架的所有外表面尺寸公差控制在增材制造可实现的精度范围内，相邻面的垂直度满足立方星装配的形位公差要求，无需二次机加工即可直接用于整星装配，内部的安装凸台位置精度可保证各功能板卡装配后间隙均匀，

　　不会出现板卡挤压、接触短路的问题。框架的橡胶缓冲件嵌装在框架与分离机构的接触位，可缓冲发射阶段的冲击载荷，降低冲击传递到星载精密器件的加速度值，橡胶件与框架的嵌装槽采用过盈配合设计，装配时直接压入即可固定，无需额外胶接。整个结构的设计逻辑围绕微纳卫星快速集成、轻量化、高可靠性的核心需求展开，摒弃了传统卫星结构的多零件拼接、大量紧固件连接的设计思路，通过增材制造的工艺优势实现复杂结构一体化成型，在保证结构强度、刚度满足发射与在轨使用要求的前提下，最大限度减少零件数量、降低装配难度、压缩结构自重，适配当前微纳卫星快速研制、批量生产的行业需求，可直接用于1U规格立方星的整星结构搭建，也可根据不同载荷需求调整内部安装位的布局，拓展适配不同功能的立方星研制场景。