[發明專利]一種單向抗壓可拉脫撞擊分離結構

有效

• 申請號: 201810630551.4
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108820254B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 彭玉明;耿志卿;王偉;方寶東;王驄
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種單向抗壓可拉脫撞擊分離結構，由分離段以及在儀器段表面的8根導軌組成；未分離時，分離段包裹著儀器段，通過內表面設置的4個均勻周向圓環槽與儀器段外壁上存在的半圓環突起貼合，分離段前端緊貼儀器前面的侵徹段；分離段內表面還設有與8根導軌相配合的8個導軌槽，通過導軌和導軌槽的配合來保證侵徹時分離段的姿態。該撞擊分離裝置具有結構簡單、可靠性高，分離精度高，單向抗壓的特點。

技術領域

本發明涉及一種單向抗壓可拉脫撞擊分離結構。

背景技術

深空撞擊探測是實現地外天體內部探測的高效手段。為了保證撞擊器在撞擊進入目標表體內后儀器可以持續工作，所以要將天線，太陽能收集裝置等相關設備停留在天體表面。因此，需要設計一種可分離的撞擊分離裝置，攜帶天線等構件與撞擊器進行分離，停留在天體表面為撞擊器內的載荷提供能量和對外信息傳輸。本發明設計的分離裝置與傳統的分離裝置相比，不需要火工品，僅通過撞擊過程中兩個分體間的剪切力實現分離。由于地外天體撞擊速度在幾百米每秒至幾千米每秒不等，沖擊過載將達到10 4～10 5g，所以在撞擊過程中，分離時的姿態也需要有相應的保證，本設計中通過8根導軌進行分離時的姿態和路徑控制，具有分離精度高的特點。同時為確保分離裝置在撞擊時不損壞，裝置還需具備較強的抗沖擊能力。通過改變分離段的形狀與儀器段相匹配，可以將該裝置擴展成不同的構型撞擊器的分離裝置，適用于不同的行星撞擊任務。

發明內容

本發明的目的是提供一種單向抗壓可拉脫撞擊分離結構，可適應不同的任務需求，為深空高速撞擊器分離器的設計與實現提供技術支持，可應用于小天體、月球、火衛等無大氣天體的撞擊探測任務。該項技術也可應用于火星、金星等有大氣天體硬著陸探測中。

本發明具體通過以下技術方案實現：

一種單向抗壓可拉脫撞擊分離結構，由分離段以及在儀器段表面的8根導軌組成；分離器是裝置的主要部分，未分離時分離段包裹著儀器段，通過內表面設置的4個均勻周向圓環槽與儀器段外壁上存在的半圓環突起貼合，來限制兩分體前后的相對運動和周相轉動，在分離時，兩分體間的剪切力使分離段跳脫半圓環突起，實現分離；分離段前端緊貼儀器前面的侵徹段；分離段內表面還設有與8根導軌相配合的8個導軌槽，通過導軌和導軌槽的配合來保證侵徹時分離段的姿態。

優選地，分離段采用圓柱形，以配合撞擊器細長圓柱形構型，并包裹在儀器段外，對儀器段起到一定保護作用，分離段采用高強度的材料。

優選地，分離段前端與侵徹段貼合，承受撞擊瞬間的向下沖擊壓力；侵徹過程中，通過儀器段的向下慣性力與分離段向上的推力，實現分離段的脫離。

優選地，所述導軌選用高強度材料，均勻的分布在儀器段表面，分散承受撞擊分離時的沖擊力，提高裝置可承受的撞擊沖擊力。

優選地，半圓環突起采用圓滑過渡，方便于實際的裝配；4個半圓環突起對稱分布，能夠有均勻受力。

優選地，未分離時，分離段的前端與侵徹段相緊貼，實現在撞擊瞬間，能夠承受向下的單向壓力。

優選地，分離段在撞擊器與儀器段存在預緊力，能夠保持正常飛行不松動，并且在撞擊過程中能夠相互分離。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：通過高速撞擊分離裝置的設計，該裝置能夠承受撞擊的高過載，單向抗壓。在侵徹過程中，依靠撞擊器兩個分體間的剪切力即可實現跳脫分離，同時配合導軌保證分離姿態。具有結構簡單、可靠性高，分離精度高的特點。本發明可有效用于小天體、月球、火星、火衛等各類地外天體撞擊任務撞擊器中。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明實施例在分離時的總體圖

圖2為本發明實施例在未分離時的總體圖。