一種用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空飛行器連接分離技術(shù)，特別涉及一種用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微小衛(wèi)星及航天技術(shù)的發(fā)展，迫切需要研制體積小、質(zhì)量輕、低沖擊甚至是無(wú)沖擊的新型連接分離裝置，以適應(yīng)日益發(fā)展的微衛(wèi)星(皮衛(wèi)星、納衛(wèi)星)以及小型運(yùn)載火箭的應(yīng)用需求。目前，國(guó)內(nèi)火工分離技術(shù)的應(yīng)用仍然十分廣泛，導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭的級(jí)間分離、頭體分離和星箭分離上都大量采用了火工品。國(guó)外尤其是航天技術(shù)先進(jìn)的歐美國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了無(wú)火工品的分離裝置研究，并得到了初步的應(yīng)用。根據(jù)蘭利研究中心的調(diào)查報(bào)告，美國(guó)和歐洲航天局已經(jīng)有多種非火工分離裝置用于代替火工分離技術(shù)。
[0003]與傳統(tǒng)的火工分離裝置不同，非火工分離裝置具有可重復(fù)使用的特性，因此裝置被允許進(jìn)行充分的飛行環(huán)境測(cè)試和全功能檢驗(yàn)。與火工裝置相比，非火工裝置的主要優(yōu)點(diǎn)包括:
[0004]a)顯著降低了釋放時(shí)的沖擊，由火工品的3000?20000g降低為300?3000g，改善了衛(wèi)星等航天器的沖擊環(huán)境；b)去掉了火工品起爆器的防電磁干擾、靜電等措施，減輕了點(diǎn)火系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)；c)消除了火藥的安全防護(hù)問(wèn)題，避免了火藥在制造、運(yùn)輸、貯存等一系列過(guò)程中的安全措施；d)不存在火藥燃燒或爆炸時(shí)產(chǎn)生的有害氣體或碎離，不污染環(huán)境；e)可以多次使用，便于進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，易于保證釋放裝置的可靠性。
[0005]目前非火工分離驅(qū)動(dòng)裝置包括:電驅(qū)卷軸裝置、熱切割裝置、聚合物驅(qū)動(dòng)裝置以及形狀記憶合金裝置等。公開(kāi)號(hào)為CN 103253384 A的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種主要應(yīng)用于航天器上的基于形狀記憶合金彈簧的低沖擊解鎖裝置，包括分瓣螺母、大活塞彈簧、頂桿、頂桿彈簧、大活塞、小活塞彈簧、小活塞、小球、記憶合金彈簧、外殼，其中:所述外殼內(nèi)設(shè)置有第一活塞腔、第二活塞腔、隔板，所述第一活塞腔與第二活塞腔之間通過(guò)所述隔板上的通孔連通；第二活塞腔內(nèi)設(shè)置有所述小活塞彈簧、小活塞、作為作動(dòng)器的記憶合金彈簧，所述小活塞的兩端分別通過(guò)所述小活塞彈簧、記憶合金彈簧連接所述第二活塞腔的腔壁；所述第一活塞腔內(nèi)設(shè)置有所述分瓣螺母、大活塞彈簧、頂桿、頂桿彈簧、大活塞，所述大活塞通過(guò)所述大活塞彈簧連接所述第一活塞腔的腔壁，所述大活塞設(shè)置有安裝槽，所述安裝槽內(nèi)由槽底向槽口方向設(shè)置有依次連接的頂桿彈簧、頂桿、分瓣螺母；作為所述大活塞與小活塞之間關(guān)聯(lián)部件的所述小球位于所述通孔內(nèi)，所述大活塞上設(shè)置有第一半球形槽，所述小活塞上設(shè)置有第二半球形槽，所述第一半球形槽與第二半球形槽相對(duì)設(shè)置且均與所述小球相匹配；所述安裝槽與分瓣螺母之間幾何配合以實(shí)現(xiàn)分瓣螺母的約束釋放。
[0006]上述解鎖裝置雖然可以減少火工品的使用，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝困難，且工作穩(wěn)定性也很難保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，可以有效降低地面衛(wèi)星分離試驗(yàn)的成本。
[0008]—種用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，包括分別固定安裝在衛(wèi)星兩側(cè)的兩組連接塊，兩組安裝在衛(wèi)星分離部件上且分別與對(duì)應(yīng)組連接塊插接配合的插接件，以及用于同時(shí)解鎖兩組插接件退出連接塊的同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，每組連接塊至少設(shè)有兩個(gè)，所述同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:
[0009]支撐底座，固定在衛(wèi)星分離部件上；
[0010]拉桿，一端鉸接在支撐底座上；
[0011 ] 連桿，一2而與拉桿的自由2而1 父接；
[0012]同步轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連桿的自由端；
[0013]兩根活動(dòng)滑桿，分別垂直固定在同步轉(zhuǎn)軸的兩端，每根活動(dòng)滑桿對(duì)應(yīng)固定一組插接件；所述的垂直固定是指活動(dòng)滑桿的滑動(dòng)方向與同步轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向垂直。
[0014]兩條滑軌，固定在衛(wèi)星分離部件的兩側(cè)，分別與對(duì)應(yīng)的活動(dòng)滑桿配合。
[0015]本發(fā)明中，同步轉(zhuǎn)軸與任一活動(dòng)滑桿以及對(duì)應(yīng)的滑軌組成滑塊，所述同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理與所述滑塊、拉桿和連桿組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相似。
[0016]本發(fā)明安裝時(shí)，兩組連接塊分別固定安裝在衛(wèi)星兩側(cè)，滑軌和支撐底座與衛(wèi)星分離部件固定連接，衛(wèi)星底部安裝有彈簧，衛(wèi)星壓入衛(wèi)星分離部件，插接件插入對(duì)應(yīng)的連接塊內(nèi)，在彈簧力作用下，插接件與連接塊抵緊，衛(wèi)星被固定在衛(wèi)星分離部件上。需要分離解鎖時(shí)，擺動(dòng)拉桿，驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)同步轉(zhuǎn)軸平移，使活動(dòng)滑桿沿著滑軌滑動(dòng)，兩個(gè)活動(dòng)滑桿同時(shí)從對(duì)應(yīng)的連接塊中抽出，此時(shí)，衛(wèi)星與衛(wèi)星分離部件的約束解除，在底部彈簧的推動(dòng)下彈出，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的解鎖分離。
[0017]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置兩根分布在衛(wèi)星兩側(cè)的同步運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)滑桿來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)插接件同時(shí)解鎖，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以快速解鎖，并且可以設(shè)置多組配合的連接塊和插接件，提高連接強(qiáng)度。
[0018]為了使驅(qū)動(dòng)力穩(wěn)定傳遞，優(yōu)選的，所述連桿沿同步轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向安裝有多根。多根連桿使傳遞的力分布到整根同步轉(zhuǎn)軸上，避免應(yīng)力集中，提高同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體強(qiáng)度。
[0019]為了兼顧結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及強(qiáng)度，優(yōu)選的，所述連桿沿同步轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向安裝有三根，位于中間的連桿與所述拉桿在同一平面內(nèi)擺動(dòng)，其余兩根連桿對(duì)稱(chēng)分布在兩側(cè)。
[0020]插接結(jié)構(gòu)包括配合的插銷(xiāo)和插槽結(jié)構(gòu)，插銷(xiāo)容易受損，適合安裝在衛(wèi)星分離部件上，優(yōu)選的，所述插接件為插銷(xiāo)，所述連接塊上設(shè)有與插銷(xiāo)配合的插槽。
[0021]為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)，保證良好的連接強(qiáng)度和受力的均勻性，優(yōu)選的，每組連接塊設(shè)有兩個(gè)，四個(gè)連接塊布置在衛(wèi)星的四個(gè)角部。
[0022]所述活動(dòng)滑桿可以是水平布置、也可以是傾斜布置，可以根據(jù)需要進(jìn)行角度的變化，且兩根活動(dòng)滑桿的傾斜角度可以不同，從而使不同組插接件的插接方向不同，但是在一般情況下，衛(wèi)星都是垂直上升的，為了保持衛(wèi)星分離時(shí)沖擊力的平衡，活動(dòng)滑桿的運(yùn)動(dòng)方向(插接方向)與衛(wèi)星的分離方向垂直，優(yōu)選的，兩根活動(dòng)滑桿水平布置且相互平行。
[0023]本發(fā)明的有益效果:
[0024]本發(fā)明的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，通過(guò)純機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)連接分離衛(wèi)星，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工作穩(wěn)定，特別適合在地面上代替火工品進(jìn)行衛(wèi)星分離試驗(yàn)，從而大大降低試驗(yàn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的裝置(包括衛(wèi)星)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明的裝置(不包括衛(wèi)星)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明的裝置(包括衛(wèi)星)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1?3所示，本實(shí)施例的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置包括:固定在衛(wèi)星分離部件I上的支撐底座2，一端鉸接在支撐底座2上的拉桿3，一端與拉桿3的自由端鉸接的三根連桿4，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在三根連桿4的自由端的同步轉(zhuǎn)軸5，分別垂直固定在同步轉(zhuǎn)軸5的兩端的兩根活動(dòng)滑桿6，固定在衛(wèi)星分離部件I的兩側(cè)且分別與對(duì)應(yīng)的活動(dòng)滑桿6配合的兩條滑軌7，分別固定在對(duì)應(yīng)的活動(dòng)滑桿6上的兩組插銷(xiāo)8以及固定在衛(wèi)星9兩側(cè)的兩組連接塊10。
[0029]每根活動(dòng)滑桿6設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向布置的兩個(gè)插銷(xiāo)8，共設(shè)有四個(gè)插銷(xiāo)8，連接塊10設(shè)有與插銷(xiāo)8配合的銷(xiāo)槽，連接塊10對(duì)應(yīng)插銷(xiāo)8設(shè)有四個(gè)，分布在衛(wèi)星的四個(gè)角部；三根連桿4中，位于中間的連桿與拉桿3在同一平面內(nèi)擺動(dòng)，其余兩根連桿對(duì)稱(chēng)分布在兩側(cè)；兩根活動(dòng)滑桿6水平布置且相互平行。
[0030]本實(shí)施例安裝時(shí)，兩組連接塊10分別固定安裝在衛(wèi)星9兩側(cè)，滑軌7和支撐底座2與衛(wèi)星分離部件I固定連接，衛(wèi)星9底部安裝有彈簧，衛(wèi)星9壓入衛(wèi)星分離部件1，插銷(xiāo)8插入對(duì)應(yīng)的連接塊10的銷(xiāo)槽內(nèi)，在彈簧力作用下，插銷(xiāo)8與連接塊10抵緊，衛(wèi)星9被固定在衛(wèi)星分離部件I上。需要分離解鎖時(shí)，擺動(dòng)拉桿3，驅(qū)動(dòng)連桿4帶動(dòng)同步轉(zhuǎn)軸5平移，使兩根活動(dòng)滑桿6同時(shí)沿著滑軌7滑動(dòng)，兩個(gè)活動(dòng)滑桿6上的插銷(xiāo)8同時(shí)從對(duì)應(yīng)的連接塊10中抽出，此時(shí)，衛(wèi)星9與衛(wèi)星分離部件I的約束解除，在底部彈簧的推動(dòng)下彈出，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星9的解鎖分離。
[0031]本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置兩根分布在衛(wèi)星兩側(cè)的同步運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)滑桿來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)插接件同時(shí)解鎖，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以快速解鎖，并且可以設(shè)置多組配合的連接塊和插接件，提高連接強(qiáng)度，安裝方便，工作穩(wěn)定，特別適合在地面上代替火工品進(jìn)行衛(wèi)星分離試驗(yàn)，從而大大降低試驗(yàn)成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，其特征在于，包括分別固定安裝在衛(wèi)星兩側(cè)的兩組連接塊，兩組安裝在衛(wèi)星分離部件上且分別與對(duì)應(yīng)組連接塊插接配合的插接件，以及用于同時(shí)解鎖兩組插接件退出連接塊的同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，每組連接塊至少設(shè)有兩個(gè)，所述同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 支撐底座，固定在衛(wèi)星分離部件上； 拉桿，一端鉸接在支撐底座上； 連桿，一端與拉桿的自由端鉸接； 同步轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連桿的自由端； 兩根活動(dòng)滑桿，分別垂直固定在同步轉(zhuǎn)軸的兩端，每根活動(dòng)滑桿對(duì)應(yīng)固定一組插接件； 兩條滑軌，固定在衛(wèi)星分離部件的兩側(cè)，分別與對(duì)應(yīng)的活動(dòng)滑桿配合。2.如權(quán)利要求1所述的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，其特征在于，所述連桿沿同步轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向安裝有多根。3.如權(quán)利要求2所述的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，其特征在于，所述連桿沿同步轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向安裝有三根，位于中間的連桿與所述拉桿在同一平面內(nèi)擺動(dòng)，其余兩根連桿對(duì)稱(chēng)分布在兩側(cè)。4.如權(quán)利要求1所述的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，其特征在于，所述插接件為插銷(xiāo)，所述連接塊上設(shè)有與插銷(xiāo)配合的插槽。5.如權(quán)利要求1所述的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，其特征在于，每組連接塊設(shè)有兩個(gè)，四個(gè)連接塊布置在衛(wèi)星的四個(gè)角部。6.如權(quán)利要求1所述的用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，其特征在于，兩根活動(dòng)滑桿水平布置且相互平行。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于連接和解鎖衛(wèi)星的同步分離裝置，包括分別固定安裝在衛(wèi)星兩側(cè)的兩組連接塊，兩組安裝在衛(wèi)星分離部件上且分別與對(duì)應(yīng)組連接塊插接配合的插接件，以及用于同時(shí)解鎖兩組插接件退出連接塊的同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，每組連接塊至少設(shè)有兩個(gè)，所述同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：支撐底座，固定在衛(wèi)星分離部件上；拉桿，一端鉸接在支撐底座上；連桿，一端與拉桿的自由端鉸接；同步轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連桿的自由端；兩根活動(dòng)滑桿，分別垂直固定在同步轉(zhuǎn)軸的兩端，每根活動(dòng)滑桿對(duì)應(yīng)固定一組插接件；所述的垂直固定是指活動(dòng)滑桿的滑動(dòng)方向與同步轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度方向垂直；本發(fā)明通過(guò)純機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)連接分離衛(wèi)星，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工作穩(wěn)定，特別適合在地面上代替火工品進(jìn)行衛(wèi)星分離試驗(yàn)，從而大大降低試驗(yàn)成本。
【IPC分類(lèi)】B64G1/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105109710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510577785
【發(fā)明人】滕來(lái), 金仲和
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日