深空探测月球轨道货运载具结构设计

　　该结构方案针对地月转移轨道货运补给场景设计，核心服务于月球门户轨道节点的物资转运、在轨存储任务，适配深空无大气环境下的长期在轨运行需求，可承载密封货柜、科研载荷、推进剂补加模块等多类物资，对接端采用标准化连接接口，可与现有在轨航天器对接机构实现匹配，满足货运任务中快速装卸、在轨补加的实际操作需求。整体结构采用中心承力筒为主承载框架，外部辐射状布置多组标准化货舱格段，每个格段设置独立的载荷固定接口，可根据单次货运任务的物资类型灵活调整格段内的固定支架构型，适配不同尺寸、不同重量的载荷安装需求，承力筒内部预留走线通道与流体管路布设空间，可兼容供电线缆、数据传输线缆、推进剂输送管路的布设需求，避免外部走线带来的空间碎片撞击损伤风险。

　　两侧展开式太阳能帆板采用单轴驱动构型，可根据在轨运行的太阳入射角度实时调整帆板指向，保证供电效率的最大化，帆板与主体结构的连接支架采用轻量化桁架结构，在满足发射段过载承载要求的前提下尽可能降低结构自重，帆板展开锁定机构采用冗余设计，避免单组锁定机构失效导致帆板无法正常展开的故障风险。主体结构的载荷安装边界充分考虑运载火箭整流罩的包络限制，收拢状态下帆板贴合主体结构侧面，整体外包络尺寸适配主流中型运载火箭的整流罩内部空间，无需对火箭整流罩进行定制化改造即可适配发射需求，入轨后帆板展开的整体宽度满足在轨姿态控制的转动惯量要求，不会对航天器姿控系统带来过大的调整负荷。结构设计过程中充分考虑深空环境的热防护需求，

　　主体结构外表面覆盖多层隔热组件，不同温区的设备舱段之间设置隔热垫层，避免舱段之间的热量传递导致设备超出工作温度范围，承力筒结构采用高比强度的复合材料铺层设计，铺层角度根据发射段、在轨运行段的不同受力工况进行优化，在轴向过载、横向振动、空间碎片微撞击等多工况下均能满足结构强度与刚度要求，不会出现结构共振导致的疲劳损伤问题。货舱格段的外部防护层采用多层复合结构，最外层为耐空间原子氧侵蚀的防护膜，中间层为缓冲吸能材料，可抵御微小空间碎片的撞击，内层为密封承压层，针对需要常压存储的物资可实现格段内的密封保压，无需将整个货舱设计为整体密封结构，有效降低整体结构重量。对接端的连接机构采用导向销与锁钩组合的构型，

　　对接过程中导向销先进入对接接口的导向锥面实现粗定位，后续锁钩自动锁紧实现刚性连接，对接接口内部集成电连接器、流体连接器，对接锁定后可自动实现电路、流体管路的连通，无需航天员出舱进行手动连接操作，适配无人自主货运任务的操作需求。结构的质量特性经过多轮迭代优化，整体质心位于承力筒的中心轴线上，避免在轨运行过程中出现质心偏移导致的姿控燃料额外消耗，每个货舱格段的安装接口设置有载荷称重传感器，可实时监测每个格段内的载荷重量变化，在物资卸载、推进剂补加过程中可实时反馈质心偏移量，为姿控系统调整提供数据支撑。帆板的驱动机构设置有机械锁止装置，在发射段、轨道机动过程中可将帆板锁止在固定位置，避免驱动机构承受过大的冲击载荷导致损坏，待航天器进入稳定运行轨道后再解锁驱动机构，调整帆板指向实现稳定供电。