多选题
卫星承力结构的壳体一般由( )制成。
A
铝合金的薄壁结构
B
合金钢的薄壁结构
C
复合材料的薄壁结构
D
蜂窝夹层结构
答案解析
正确答案:ACD
解析:
**解析:**
卫星承力结构壳体是卫星的主结构,主要作用是承受发射阶段的载荷(如振动、冲击、加速度等)以及在轨运行时的各种力学环境,同时需要为内部仪器设备安装提供支撑。在航天工程中,结构设计遵循“轻量化、高刚度、高强度”的原则。
1. **A. 铝合金的薄壁结构**:
铝合金(如铝锂合金、2A12、7075等)具有比强度高、加工工艺成熟、成本相对较低、导热导电性能好等优点。它是传统卫星结构中最常用的材料之一,常用于制造蒙皮、桁条、框等组成的半硬壳式或硬壳式结构。因此,A选项正确。
2. **B. 合金钢的薄壁结构**:
虽然合金钢强度很高,但其密度大(约7.8 g/cm³),比强度(强度与密度之比)远低于铝合金和复合材料。在航天领域,重量极其宝贵,“克克计较”,除非有特殊的高强度局部需求(如某些连接件、火工品安装座等),否则一般不直接用合金钢制作大面积的承力壳体,因为会造成严重的重量惩罚。因此,B选项错误。
3. **C. 复合材料的薄壁结构**:
碳纤维增强复合材料(CFRP)具有极高的比强度和比模量,且热膨胀系数可设计为零或负值,有利于提高卫星的尺寸稳定性。现代高性能卫星广泛采用复合材料制成层合板或加筋板结构作为承力壳体。因此,C选项正确。
4. **D. 蜂窝夹层结构**:
蜂窝夹层结构由两层薄面板和中间的蜂窝芯材组成,具有极高的抗弯刚度和良好的整体稳定性,同时重量很轻。它常用于卫星的太阳翼基板、天线反射面、仪器安装板以及部分承力筒段的外壁。作为一种典型的轻质高强结构形式,它常被用于卫星壳体的构成部分。因此,D选项正确。
综上所述,卫星承力结构壳体一般由铝合金薄壁结构、复合材料薄壁结构以及蜂窝夹层结构制成。
**正确答案:ACD**
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