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航天器包装箱是保证航天器转运、贮存时产品性能的重要设备。本文基于某航天器运输包装箱的实际应用需求，对包装箱整体方案进行设计论证、结构设计、主动控温与被动控温功能设计，同时为抑制运输振动对航天器的不利影响，对包装箱进行单级与多级减震相结合的箱内减震系统设计，对于空运条件的特殊，设计了包装箱气压平衡系统、装机吊点、转运机构、电控系统等。总体设计方案通过有限元仿真分析与理论数值计算，对研制的产品开展功能验证试验，分别进行了承重、气密、防雨、吊装、装机、公路跑车等测试项目。 针对传统航天器翻身装箱的局限，首次提出航天器箱内自动翻身装置设计思路，初步设计完成箱内翻身的方案，并从平衡性、稳定性、受力情况、承载应变、动力学性能等方面进行了详细分析，研制出一种具有缓冲功能、翻身后支撑保护功能的翻身装置;最后将研制的翻身装置进行实际应用，验证了该装置实现航天器包装箱内翻身的优异性能。 最后将包装箱产品应用到航天器空中运输中，采用振动监测系统及温湿度监控系统对运输过程箱体振动响应情况与温湿度变化情况进行监控，验证得到包装箱具有良好的减震缓冲功能、温湿度控制功能、气密性保障功能，能很好的满足航天器空运时保护要求。