[發明專利]一種低沖擊小型空間飛行器分離釋放機構

有效

• 申請號: 202011185216.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112373732B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 楊金鵬;孫朝翔;焦勝海;邵春收;劉佳琪;王春莉;林若;王文越;王一民;鄒曉風;單喜軍;秦麗華;張娟;盛喜;陳洋;劉楨;劉郁笑;周運強;馮強;郜晨彤
• 申請（專利權）人: 北京航天長征飛行器研究所
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

本發明涉及一種低沖擊小型空間飛行器分離釋放機構，包括氣體發生器、連接分離組件、后端蓋、導向桿、輔助支撐環；氣體發生器為釋放分離的動力源，安裝在連接分離組件的一端；連接分離組件另一端安裝在后端蓋一側中心處，用于飛行器的安裝和分離釋放；后端蓋另一側沿周向安裝若干導向桿，后端蓋安裝在空間飛行器平臺上；輔助支撐環套在各導向桿上，輔助支撐環能夠沿導向桿移動；通過觸發氣體發生器，使得連接分離組件分離，實現飛行器從空間飛行器平臺上分離釋放。本發明安裝于運載器或大型空間飛行器平臺上，實現微小型空間飛行器的低沖擊精確分離釋放的要求。

技術領域

本發明涉及一種飛行器分離釋放機構。

背景技術

微小型空間飛行器為了完成某些特定的任務，需要運載平臺將其送至大氣層外，并將其以一定的速度釋放出來。現有的空間飛行器分離技術有多種多樣，其中有爆炸螺栓或其他類似連接結構與彈簧、或反推發動機、或推沖機構等組合進行分離釋放的，這類結構一般用于較大型的空間飛行器分離釋放，其缺點是一般分離沖擊大，結構尺寸和重量大，而且固體反推發動機的燃燒產物會成為污染物，對飛行器上的光學設備防護帶來較大挑戰。還有一類空間飛行器釋放機構使用燃氣或冷氣作為釋放動力源，使用拔銷器或其他低沖擊連接結構作為連接解鎖機構，這類釋放機構一般需要配套一個發射筒，其一般適用于尺寸較小、重量較輕(0～20kg)的微小型空間飛行器的釋放，其缺點是由于有發射筒其尺寸大、重量大，并且釋放速度大小受溫度影響較大，另外，由于飛行器要安裝于發射筒，飛行器的外形要規則，最好能夠有外殼。另外還有一些基于電機與傳動機構的分離釋放方式、基于形狀記憶合金的分離釋放方式等，這兩類釋放方式，相比基于火工品類的釋放方式，其環境適應性、可靠性、長貯性能等有一定的劣勢。而對于多具有姿控或軌控的小型空間飛行器，不僅形狀非常不規則，而且對釋放速度精度、釋放沖擊以及釋放機構重量等有嚴格的要求。如何設計一種能滿足空間環境條件，又能滿足對載荷的分離釋放要求的裝置，具有重要的實際意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種低沖擊小型空間飛行器分離釋放機構，該機構安裝于運載器或大型空間飛行器平臺上，實現微小型空間飛行器的低沖擊精確分離釋放的要求。

本發明所采用的技術方案是：一種低沖擊小型空間飛行器分離釋放機構，包括氣體發生器、連接分離組件、后端蓋、導向桿、輔助支撐環；氣體發生器為釋放分離的動力源，安裝在連接分離組件的一端；連接分離組件另一端安裝在后端蓋一側中心處，用于飛行器的安裝和分離釋放；后端蓋另一側沿周向安裝若干導向桿，后端蓋安裝在空間飛行器平臺上；輔助支撐環套在各導向桿上，輔助支撐環能夠沿導向桿移動；通過觸發氣體發生器，使得連接分離組件分離，實現飛行器從空間飛行器平臺上分離釋放。

連接分離組件包括預緊彈簧、前筒、鋼球、活塞、后筒、密封圈；前筒內壁在端口處設置環形的圓弧形凹槽；后筒一端沿周向設置若干鋼球安裝孔，后筒設置有鋼球安裝孔的一端穿過后端蓋的中心孔后插入前筒中；活塞安裝在后筒中，一端通過密封環與后筒內壁實現密封，另一端插入后筒設置有鋼球安裝孔的一端并連接彈簧，彈簧的另一端連接前筒內腔的底部；鋼球放置于前筒的圓弧凹槽和后筒的鋼球安裝孔中，鋼球的底部由活塞托住，實現前筒和后筒的連接；后筒另一端安裝氣體發生器。

前筒封口端設置載荷法蘭，使得封口端形成定位凸臺，載荷法蘭與飛行器進行連接；定位凸臺用于與飛行器的定位配合，保證連接分離組件安裝在飛行器的軸線上。

后筒外壁上設置固定法蘭，固定法蘭用于與后端蓋固定。

后端蓋沿周向分布若干托板螺釘，托板螺釘用于后端蓋與空間飛行器平臺連接；后端蓋的材料采用硬鋁合金，后端蓋上設置加強筋，并在局部加工通孔。

氣體發生器后端設置點火器，用于觸發氣體發生器內的氣體釋放，推動活塞運動，釋放鋼球，實現前筒和后筒的分離，從而釋放飛行器。

導向桿的材料為鈦合金，導向桿包括外螺紋段、圓柱段、圓錐臺段；圓柱段兩端分別為外螺紋段和圓錐臺段；導向桿在靠近外螺紋段的圓柱段上對稱設置兩個凹槽。