深空轨道仓储接驳空间站结构设计

　　该结构面向地月转移轨道长期无人值守的货运中转场景设计，核心承担深空探测任务中载荷暂存、舱段转接、推进剂补加前置对接的功能，可作为月球门户空间站的外延仓储节点，承接来自地月转移轨道货运飞船、月面上升器的载荷中转需求，无需依托主站核心舱的对接资源即可独立完成小型货运载荷的收纳与分发，降低主站对接机构的使用频次与运维压力。整体采用中心承力筒加辐射状外延桁架的布局，中心筒体为核心承压结构，内部划分三层功能舱段，底层为载荷存储舱，设置标准化的载荷适配接口，可兼容不同规格的货运货包、科学实验载荷、月面作业耗材的固定安装，舱段内部设置滑轨式载荷转移机构，可在无需出舱作业的前提下完成载荷在存储位与对接口之间的转运；中层为机构控制舱，

　　集成桁架驱动组件、对接锁止机构、环境调控模块的安装位，所有设备均采用模块化快装设计，可通过舱内维修通道完成在轨更换，无需切割舱体结构；顶层为观测与通信舱，搭载全向通信天线与空间环境监测传感器，可独立完成与地面站、轨道航天器、月面基地的通信链路搭建，同时监测周边轨道碎片环境，提前触发规避动作。外延辐射桁架共设置四组主桁架臂，每组臂长为中心筒体直径的2.2倍，桁架采用碳纤维复合材料与钛合金接头的混合结构，在保证结构刚度的前提下降低整体结构重量，桁架末端设置标准化对接接口，可对接货运飞船、临时推进模块、小型观测载荷，桁架表面铺设柔性太阳能电池片，可为整个仓储节点提供独立的电力供应，无需完全依赖主站的电力输送。

　　对接机构采用异体同构周边式设计，可兼容现有主流载人飞船、货运飞船的对接标准，对接通道直径设置为0.8米，可满足标准货包的转运需求，对接锁止机构采用冗余设计，设置三道独立锁止钩，单组锁止机构失效的情况下仍可保证对接密封性与结构连接强度。外形尺寸方面，整体收拢状态下最大包络直径为4.2米，桁架展开后最大包络直径为12.6米，轴向总高度为3.8米，可适配现有主流运载火箭的整流罩包络要求，无需进行结构拆分即可完成发射入轨，入轨后通过桁架自带的驱动机构完成展开锁定，无需航天员出舱辅助展开。安装边界上，该结构与主站的对接面设置在中心筒体的底端，采用标准的法兰连接接口，法兰面设置12组均匀分布的连接螺栓孔，可直接对接主站的侧向停泊口，

　　对接后可通过主站的资源接口补充电力与推进剂，也可在独立运行模式下依靠自身的太阳能电池与储能电池完成最长6个月的无人值守运行。结构设计过程中充分考虑了轨道热环境的影响，所有外露结构均采用多层隔热材料包覆，中心筒体内部设置主动热控回路，可将舱内温度控制在设备工作允许的范围内，桁架结构的热变形补偿量经过反复校核，在正负150度的轨道温度交变环境下，对接接口的位置偏差不超过2毫米，可满足对接机构的捕获要求。载荷存储舱的内部安装界面采用标准化的货格设计，每个货格的承载能力为50千克，总存储容量可达12吨，可满足单次地月货运任务的载荷暂存需求，货格内部设置独立的载荷固定机构，可在轨道机动过程中保证载荷不会发生位移，避免碰撞舱内设备。整体结构的模态分析结果显示，展开状态下的一阶固有频率为1.2赫兹，可满足运载火箭发射阶段的力学环境要求，不会在发射过程中发生结构共振，桁架结构的极限承载能力可承受单侧对接8吨级货运飞船的对接冲击，对接过程中结构的最大应力不超过材料屈服强度的30%，留有足够的安全裕度。