[發(fā)明專利]發(fā)射車(chē)輛和衛(wèi)星連接分離設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580052249.6
• 申請(qǐng)日: 2005-10-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101326102A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米古·蘭仇·東塞爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊茲卡瑟西帕公司
• 主分類號(hào): B64G1/64
• 分類號(hào): B64G1/64;F16B2/08;F16L23/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)射車(chē)輛和衛(wèi)星連接分離設(shè)備，當(dāng)?shù)竭_(dá)適當(dāng)?shù)母叨龋鲂l(wèi)星連接設(shè)備必須分離，其中所述連接通過(guò)緊固箍、使用多個(gè)作用在衛(wèi)星上的多個(gè)夾具以及發(fā)射器接口環(huán)來(lái)執(zhí)行，且其中通過(guò)啟動(dòng)所述箍的打開(kāi)機(jī)構(gòu)的電學(xué)傳遞的命令來(lái)執(zhí)行所述分離。

具體而言，本發(fā)明涉及其中由所述箍的打開(kāi)導(dǎo)致的干擾減小至最小的發(fā)射車(chē)輛和衛(wèi)星連接分離設(shè)備。

背景技術(shù)

從用于將載荷承載至外空間技術(shù)的開(kāi)發(fā)之初，對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)或者形成承載車(chē)輛的多個(gè)階段開(kāi)發(fā)了許多連接和分離系統(tǒng)，且所述系統(tǒng)特別用于將承載車(chē)輛接合到有效載荷或者衛(wèi)星。基于煙火制造術(shù)的繩或者爆炸螺栓的連接是有效的且可靠的，但是它們產(chǎn)生了高級(jí)別的振動(dòng)干擾或者沖擊，所述干擾或者沖擊隨著整個(gè)車(chē)輛移動(dòng)直到到達(dá)最敏感的元件。這樣，這些類型的連接對(duì)于遠(yuǎn)離所述衛(wèi)星的車(chē)輛階段分離是有所保留的。為了分離衛(wèi)星，需要在保持它們的接合有效性的同時(shí)不產(chǎn)生在例如如上所述的分離的干擾效應(yīng)的系統(tǒng)。

基于將接合支撐件通過(guò)電纜或者螺栓預(yù)加載而開(kāi)發(fā)了連接分離元件，接著所述電纜或者螺栓用煙火制造術(shù)切割器或者熱刀具切割，或者兩個(gè)原先切割的端部用煙火制造術(shù)螺帽或者電動(dòng)機(jī)械螺帽分離。這些和其他相似的裝置對(duì)于接合分離輕重量的結(jié)構(gòu)(例如天線或者太陽(yáng)能面板)是有效的，但是對(duì)于接合具有圓柱形的接口的大結(jié)構(gòu)、它們并不是最合適的。在這些情況下，或者需要許多這些離散元件安置成圓形從而導(dǎo)致可靠性的降低，或者這些離散元件中的一些安置成圓形從而導(dǎo)致連接載荷的增加。

用于接合具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的大結(jié)構(gòu)的最有效的系統(tǒng)之一是基于稱為“Marman?clamp?Band”的連接，所述“Marman?clamp?Band”包括一組楔或者V形夾具，所述一組楔或者V形夾具相對(duì)將被接合的也是V形的結(jié)構(gòu)的接口環(huán)通過(guò)彈性箍的作用預(yù)加載，所述彈性箍圍繞夾具緊固。該系統(tǒng)相對(duì)于前述的這些的主要優(yōu)點(diǎn)在于預(yù)加載通過(guò)連續(xù)的方式圍繞所述結(jié)構(gòu)執(zhí)行，而沒(méi)有局部過(guò)載且由于楔效應(yīng)、有效因子增加。相比較而言，缺點(diǎn)在于，該非常均勻的預(yù)載荷導(dǎo)致接口環(huán)軸向?qū)ΨQ地彈性變形，當(dāng)突然釋放時(shí)，該彈性變形將轉(zhuǎn)變?yōu)檫@些環(huán)的元件質(zhì)量的動(dòng)能，即在對(duì)應(yīng)于該對(duì)稱模式的自然頻率上的高加速的振動(dòng)信號(hào)。因此，再次獲得不利的沖擊。

基于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)通常使用兩個(gè)張緊半箍，所述兩個(gè)張緊半箍通過(guò)兩個(gè)螺栓接合以被兩個(gè)煙火制造術(shù)元件(pyrotechnic?elements)切割。具有對(duì)稱平面的該布置通過(guò)減小軸向?qū)ΨQ振動(dòng)模式的可激發(fā)性而改進(jìn)干擾的產(chǎn)生，但是仍然維持激發(fā)這些模式的較大的容量，即使進(jìn)一步地考慮到具有小橫截面且高張力的鋼帶，即該鋼帶是極度拉伸的，且被使用、由此張力松弛非常迅速且是非常對(duì)稱的。為了理解該思想，圍繞直徑稍微大于1m的接口張緊到30KN的箍產(chǎn)生具有加速至5000G的沖擊。

結(jié)果，開(kāi)發(fā)了箍-夾具型的新裝置，此后將被稱為“CRSS”的西班牙專利No.2?131?476的目的是對(duì)于與上述相同的參數(shù)的情況下減小所產(chǎn)生的沖擊到2000G以下的值。為了該目的，其將兩個(gè)開(kāi)口點(diǎn)減小到一個(gè)，這轉(zhuǎn)變成箍相對(duì)于接口環(huán)的分離速度的減速，在將其本身遠(yuǎn)離它們之前且接著延遲這些環(huán)的自由振動(dòng)的開(kāi)始而保持更長(zhǎng)時(shí)間的接觸。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)修改了箍設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，這變成了具有更大橫截面的鋁箍，從而當(dāng)緊固時(shí)、隨著箍本身上聚集的彈性能的減小，相當(dāng)?shù)卦黾恿藙偠龋乙虼嗽黾恿似漭d荷承載效應(yīng)。盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠浠谇懈钔ㄟ^(guò)煙火制造術(shù)切割器接合分離端子的螺栓、松弛命令仍然是立即的，且松弛時(shí)間不受控，僅依賴于與接口的摩擦力以及系統(tǒng)的動(dòng)力。

最近開(kāi)發(fā)的另一裝置具有控制該松弛時(shí)間的能力，稱為“CBOD”(一種由SAABERICSSON開(kāi)發(fā)的箍以及STARSYS控制打開(kāi)機(jī)構(gòu))。該系統(tǒng)在單個(gè)端部上并入箍開(kāi)口，例如CRSS，且增加了一個(gè)能量制動(dòng)和吸收機(jī)構(gòu)。所述機(jī)構(gòu)通過(guò)保持定位在兩個(gè)端子處的螺釘而作用在所述系統(tǒng)上。這些螺釘被施力以通過(guò)與作用輪相連的螺紋。傳遞到螺紋的箍張力迫使作用輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以讓箍本身與這些作用輪分離。在所述輪中引起的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能允許使得所述系統(tǒng)慢下來(lái)。使用該系統(tǒng)，對(duì)于60KN的張力、減小沖擊加速度至1000G的值。