[發明專利]一種新型多星分離解鎖釋放裝置

無效

• 申請號: 201410027585.6
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103738509A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 王新升;黃海;郭靜;馬海波;譚月勝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本專利涉及一種新型多星分離解鎖釋放裝置，應用于航天發射過程中的衛星（微小衛星、納衛星、皮衛星等）與運載火箭之間的可靠分離，屬于航天技術領域。

背景技術

在航天器的發射過程中，衛星與運載火箭之間的分離解鎖釋放裝置至關重要，既要實現衛星解鎖分離釋放的成功，又要給衛星提供合理的分離速度。

星箭分離解鎖釋放裝置具有以下功能：

1.連接衛星與衛星支架(火箭)，發射過程中對衛星提供支撐，承受衛星傳遞的各種載荷，保證星箭的可靠連接；

2.保證星箭的可靠連接；能可靠地實現星箭分離，分離過程中要求不影響衛星的姿態，無多余物產生，不污染衛星。

目前國內外星箭分離裝置主要包括火工分離方式和新型非火工分離方式，具體分離裝置的分類及性能如下表所示：

小衛星重量輕、體積小，具有周期短、性能高、成本低的特點，在通信、遙感、科學技術等研究領域有著廣泛用途，。近年來，小衛星的研制數量顯著增大，大量的小衛星在尋求搭載發射機會。多星發射能使衛星的發射費用大大降低，有助于大、中型運載火箭發射多顆中、小型衛星。隨著衛星朝著微型化、納米化方向發展，多星發射技術的提高，一箭多星技術將會得到快速發展。

一箭多星，即用一枚運載火箭同時或先后將數顆衛星送入地球軌道的技術。它能充分地利用運載火箭的運載能力，降低衛星發射成本，使相關聯的多顆衛星保持密切配合。

一箭多星發射的關鍵技術在于衛星發射時的布局以及在軌分離方式。

目前國際上常用的衛星布局方式是根據具體的運載火箭包絡要求將衛星串聯或并聯安裝，在實際設計過程中還需根據不同的約束條件選取合適的構型和星箭接口形式。一箭多星發射中，運載火箭對衛星的支撐主要有縱向(底部連接)和橫向(壁掛連接)方式，還有縱、橫向組合支撐方式，即分配器四周通過橫向支撐連接多顆衛星，分配器頂部再通過適配器連接一顆衛星。

目前國際上一箭多星的發射常用兩種方式：（1）把幾顆衛星一次送人一個相同的軌道或幾乎相同的軌道上；（2）分次分批釋放衛星，使每一顆衛星分別進入不同的軌道。就是說，運載火箭到達某一預定軌道速度時，先釋放第一顆衛星，然后火箭繼續飛行，達到另一個預定的軌道速度時，又釋放第二顆衛星，依此類推，逐個把衛星送人各自的預定運行軌道。

上述方法雖然能夠實現一箭多星發射，但是均存在一定的不足。軸向支撐軸向分離方式容易造成衛星分離時相互干擾，尤其是在采用一次性分離所有衛星時這種缺點更為明顯；徑向支撐徑向分離方式又會使衛星在發射階段力學環境較為惡劣。

發明內容

為了實現一箭多星發射，加速小（微）型航天器的實用進程，本發明提供了一種適用于真空環境的，結構簡單的、成本低廉的新型的多星分離解鎖釋放裝置

本發明的技術解決方案是：

一種新型的多星分離解鎖釋放裝置，其特征在于：所述裝置包括支架[1]、適配器[2]、衛星軌道展開器[3]、連接環[4]。適配器[2]底部通過18個螺栓孔與運載火箭相連，頂部通過12個螺栓孔與連接環相連；連接環[4]用于提供支撐，并可在用戶需要時進行分層布置以增加搭載衛星[7]數量；支架[1]用于固定支撐衛星軌道展開器[3]；衛星軌道展開器[3]用于搭載衛星的連接和解鎖分離。

上述衛星軌道展開器[3]由箱體[5]、分離彈簧[6]、門[8]、釋放裝置[9]組成。箱體[5]底板與連接環[4]相連，并對搭載衛星提供支撐，箱體[5]內部有4根導軌，搭載衛星[7]將沿著導軌實現分離；釋放裝置[9]與門[8]用于連接與解鎖，門[8]與箱體[5]的連接處有2個扭簧，用于打開門；分離彈簧[6]為壓縮彈簧，用于提供搭載衛星分離的動力。

本發明一種新型的多星分離解鎖釋放裝置是一種結構簡單、可靠性高的衛星連接與解鎖分離裝置。搭載衛星采用軸向支撐方式，在發射階段力學環境較好；同時，搭載衛星采用徑向分離方式，避免衛星分離時相互干涉以及分離后發生碰撞；整個多星分離解鎖釋放裝置結構簡單，采用模塊化設計，改裝和維護方便：既可依據用戶需求采用分層布置連接環方式來增加搭載衛星數量，也可在分離環上方安裝主星。多星分離器對環境的適應性較強，大大降低小型航天器發射成本，可用于未來小型航天器一箭多星發射。

附圖說明

附圖1為本發明一種新型的多星分離解鎖釋放裝置的結構示意圖。