[發(fā)明專利]一種阻尼可調(diào)節(jié)的空間繩索釋放機構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011313213.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112660908A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐兆君;郭甲;杜忠華;袁博;蘇萌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué);深圳起源太空科技有限公司
• 主分類號: B65H49/20
• 分類號: B65H49/20
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 張玲

本發(fā)明屬于空間碎片清理領(lǐng)域，具體涉及一種阻尼可調(diào)節(jié)的空間繩索釋放機構(gòu)。包括放線輪軸，阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞，阻尼彈簧，繩索，放線輪，阻尼套和托架；放線輪通過放線輪軸設(shè)置在托架上，繩索均勻卷繞在放線輪上，放線輪兩端外側(cè)的放線輪軸上套均套設(shè)有阻尼套，阻尼套外側(cè)的放線輪軸上套設(shè)有阻尼彈簧，阻尼彈簧外側(cè)的放線輪軸上設(shè)有阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞；調(diào)整阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞的位置，從而通過壓縮阻尼彈簧對阻尼套施加壓力，使得阻尼套與放線輪兩側(cè)面的滑動摩擦力大小滿足繩索被完全拉出時放線輪時繩索的相對速度衰減為0。本機構(gòu)通過阻尼彈簧和阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞調(diào)整阻尼套上的壓力，實現(xiàn)調(diào)整放線輪旋轉(zhuǎn)時阻尼的功能，進而保證繩索被完全拉出時，放線輪停止轉(zhuǎn)動，繩索相對速度減為0。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間碎片清理領(lǐng)域，具體涉及一種阻尼可調(diào)節(jié)的空間繩索釋放機構(gòu)。

背景技術(shù)

目前太空中除了還在正常使用的航天器以外，仍有留在外層空間的失效人造物體，即太空碎片。目前，空間碎片數(shù)已經(jīng)多達上萬個，這些空間碎片時刻威脅著工作衛(wèi)星的安全，因此清理空間碎片刻不容緩。在空間碎片清理領(lǐng)域，柔性捕捉離軌是一種新興的離軌技術(shù)。太空拖船發(fā)射網(wǎng)或布等結(jié)構(gòu)包裹目標物并通過繩索與太空拖船形成可靠連接的組合體，之后太空拖船拖曳目標物執(zhí)行離軌清除的任務(wù)。

1993年3月，美國開展了小型可擴展展開系統(tǒng)(SEDS-1)試驗。目的在于驗證利用繩索不消耗燃料實現(xiàn)載荷返回的能力。試驗過程中繩索展開過程比預(yù)想的快且順利，但是在展開結(jié)束時繩索相對主星的速度達到7m/s，導(dǎo)致了一系列的振蕩，給后續(xù)的工作帶來了一系列負面的影響。在利用太空拖船發(fā)射繩網(wǎng)時也要考慮此問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種阻尼可調(diào)節(jié)的空間繩索釋放機構(gòu)，通過調(diào)整阻尼套上的壓力，實現(xiàn)調(diào)整放線輪旋轉(zhuǎn)時阻尼的功能，進而保證繩索被完全拉出時，放線輪停止轉(zhuǎn)動，繩索相對速度減為0。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種阻尼可調(diào)節(jié)的空間繩索釋放機構(gòu)，包括放線輪軸，阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞，阻尼彈簧，繩索，放線輪，阻尼套和托架；

所述放線輪通過放線輪軸設(shè)置在托架上，所述繩索均勻卷繞在放線輪上，放線輪兩端外側(cè)的放線輪軸上套均套設(shè)有阻尼套，阻尼套外側(cè)的放線輪軸上套設(shè)有阻尼彈簧，阻尼彈簧外側(cè)的放線輪軸上設(shè)有阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞；

調(diào)整阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞的位置，從而通過壓縮阻尼彈簧對阻尼套施加壓力，使得阻尼套與放線輪兩側(cè)面的滑動摩擦力大小滿足繩索被完全拉出時放線輪時繩索的相對速度衰減為0。

進一步的，所述阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞與放線輪軸螺紋連接。

進一步的，還包括微型軸承，所述放線輪和放線輪軸之間設(shè)有微型軸承。

進一步的，還包括發(fā)射器和推銷器；

所述托架通過剪切螺栓固定在發(fā)射器上，所述推銷器固定在發(fā)射器上，所述托架位于推銷器上且不與推銷器連接，所述推銷器內(nèi)設(shè)有火工品，在太空拖船拖曳目標抵達目的軌道后，推銷器內(nèi)的火工品被激發(fā)，此時產(chǎn)生的巨大壓力作用在托架底部，剪切螺栓被剪斷，托架連帶放線輪一起脫離太空拖船，目標被釋放。

進一步的，所述推銷器通過螺栓固定設(shè)置在發(fā)射器上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點在于：

本機構(gòu)通過阻尼彈簧和阻尼彈簧調(diào)節(jié)塞調(diào)整阻尼套上的壓力，實現(xiàn)調(diào)整放線輪旋轉(zhuǎn)時阻尼的功能，進而保證繩索被完全拉出時，放線輪停止轉(zhuǎn)動，繩索相對速度減為0。

本發(fā)明在將目標拖曳到期望軌道上后，推銷器動作，切斷剪切螺釘，放線輪與拖船分離，從而實現(xiàn)釋放目標的目的。

本方案不需再增加專門的控制系統(tǒng)來控制放線輪轉(zhuǎn)動速度，整體結(jié)構(gòu)簡潔可靠，增加了太空拖船執(zhí)行任務(wù)時的安全系數(shù)。

附圖說明

圖1為阻尼可調(diào)節(jié)的繩索釋放機構(gòu)三維外形圖。