[發明專利]一種空間柔性網捕裝置發射展開系統

有效

• 申請號: 201310338563.7
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103407587A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王曉慧;韓潮;萬長煌
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64G4/00
• 分類號: B64G4/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域：

本發明涉及一種空間柔性網捕裝置發射展開系統，屬于航空航天空間碎片捕獲技術領域。

技術背景：

柔性網捕機構是近幾年來空間碎片捕獲技術領域較為新的技術，相比于剛性捕獲機構而言，柔性網捕機構具有更大的容錯能力和更低的控制要求。但柔性網捕機構的展開過程是無約束的非線性隱式動力學過程，容易出現收縮纏繞等現象，其中發射裝置_對網面的展開、網型的保持有很大的影響。對于柔性網捕裝置的展開問題，歐空局曾提出ROGER計劃，ROGER計劃中，柔性網采取一次發射方式，利用具有一定初速度的質量塊的慣性飛行，拉開網面，這種方式主要問題是柔性網展開飛行過程很難控制，同時，也很難適用不同距離的捕獲任務，由于重力和空氣阻力不能忽略，開展地面試驗與空間試驗的可比性較差。因而，如何實現可控的、適用廣且易于試驗測試的網捕發射展開，是研究的重點和難點，本文為研究解決這三個問題，發明了一種空間柔性網捕裝置發射展開系統。

發明內容：

1.目的：本發明的目的是為了提供一種空間柔性網捕裝置發射展開系統，是一種結構比較簡單、柔性網展開效果良好的發射裝置。

2.技術方案：為了實現上述發明的目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一種空間柔性網捕裝置發射展開系統，它是由發射支架、滾筒、發射約束環、柔性網捕裝置、火箭固定架、A型小火箭、B型小火箭組成；它們之間的位置連接關系是：滾筒裝在發射支架的圓軸上，發射約束環組裝在發射支架側邊的凸臺上，A型小火箭和B型小火箭連接在火箭固定架中，而火箭固定架則安裝在發射支架凸臺的導槽內。

所述發射支架是框架式結構,見圖2，包括底座、圓軸、凸臺三個部分；底座是U型體，圓軸為實心圓柱體，固定在U型底座上，圓軸的功能是安裝滾筒；凸臺是長方體，其上表面有燕尾型導槽，安裝在U型底座的側邊，凸臺的功能是安裝固定發射約束環和火箭固定架，同時凸臺上的導槽也約束了A型小火箭初始速度的方向；

所述滾筒是中空的圓柱體，圓柱體兩端有外凸緣，在滾筒的外圓柱表面上有螺旋槽；滾筒安裝在發射支架的圓軸上，可以旋轉。其作用是在未發射時將柔性網和網中心系繩繞在圓柱面的螺旋槽內，在展開過程中，滾筒的轉動釋放柔性網，同時滾筒的阻尼效果保證了柔性網和網中心系繩在展開過程中保證其張緊狀態；

所述發射約束環是一長端有圓孔的長方形板，見圖3，發射約束環的另一長端則固定在發射支架的凸臺上，發射約束環的功能是保證柔性網在第一次發射過程中柔性網沿著網角系繩發射方向保持束狀，并由發射約束環的圓孔中飛出；

所述柔性網捕裝置包括柔性網、網中心系繩、網角系繩三部分，見圖4。柔性網是由柔性材料制成的平面正方形網，發射初始時，將柔性網從網面中心點拉出成束狀，纏繞在滾筒的螺旋槽中；網中心系繩是始端連接在柔性網的中心點，末端與滾筒連接的繩索，發射初始時，網中心系繩纏繞在滾筒的螺旋槽內，其作用是在完成任務后牽引捕獲到的目標運動，同時在發射過程中起到一定的阻尼作用；網角系繩是耐熱材料制成的繩索，共有4根，其始端分別連接在柔性網四個角點上，其末端穿過發射約束環后，分別連接在四個B型小火箭上，其作用是在牽引柔性網的飛出和柔性網的第二次展開；

所述火箭固定架包括A型固定環、B型固定環和導軌三部分，見圖5。A型固定環是中間圓環狀，圓環狀外圈有四根外伸桿，四根外伸桿成X形對稱分布，四根外伸桿末端有圓弧形結構；B型固定環結構與A型固定環類似，B型固定環與A型固定環的中心圓環尺寸相同，但B型固定環的X形桿長度小于比A型固定環的X形桿的長度，A型固定環和B型固定環連接A型小火箭和B型小火箭，并使其由A型固定環和B型固定環的中心圓環中穿過，B型小火箭固定在A型固定環和B型固定環的外伸桿末端的圓弧形結構上；導軌為燕尾形，將A型固定環和B型固定環連接形成一體；該火箭固定架上的導軌配合安裝在發射支架的凸臺10上的導槽內，使A型小火箭穿過A型固定環和B型固定環，按設定方向平直發射出去；

所述A型小火箭是微小型固體火藥電點火火箭，包括固體小火箭和測距儀兩部分，兩部分都選用現有的產品，固體小火箭提供第一次發射過程的動力，測距儀是在一次發射后的飛行過程中，測量與目標間的距離，測距儀安裝在A型小火箭的內部；A型小火箭數量一個；安裝在火箭固定架的A型固定環和B型固定環的中心；