CN106335657B - 六牵引装置空间碎片网捕系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种六牵引装置空间碎片网捕系统,采用一级发射和质量块同步发射的方式和同心圆式绳网折叠收纳,包括:发射子系统,由发射器、网舱、缓冲装置和系绳张力控制装置组成;飞网子系统,由绳网和质量块组成,其中,发射器用于在接近目标预定距离时推动质量块按照预设发射张角运动并且带动绳网从网舱中边拉出边展开并达到完全展开状态,以在到达目标位置后网住目标,质量块用于牵引绳网拉出展开并收紧网口以完成目标捕获,质量块数量至少为三个且经优化分析采用六质量块,系绳张力控制装置与飞网子系统连接且通过绳网与目标连接,以将捕获后的目标拉离轨道,绳网采用同心圆式封装方式被封装在网舱内并用于形成足够覆盖空间以完全包围目标。
Description
技术领域
本发明属于航天技术领域,涉及一种六牵引装置空间碎片网捕系统,采用一级发射和质量块同步发射的方式以及同心圆式绳网折叠收纳,可用于空间碎片(废弃卫星、轨道垃圾)的抓捕与清理,也可用于其它非合作目标(陨石、小行星等)的捕获和在轨服务。
背景技术
空间碎片起源于人类的航天活动,随着空间技术的飞速发展,空间碎片的数量也随之高速增长,根据美国空间监测网公布的数据,截至2012年1月,可监测并记录到的空间物体接近22000个,其中90%以上属于空间碎片,其潜在的碰撞风险日益威胁着航天器的在轨运行安全,已成为一个引人瞩目的环境问题。目前,国际上对空间碎片的减缓措施主要有钝化、系留、垃圾轨道和重复利用等四种策略,现有碎片减缓措施在一定程度上能够减缓空间碎片的增长趋势,但不能改变空间碎片总量继续增长的趋势。空间碎片之间的相互碰撞成为未来碎片数量增长的主要因素,只有采取主动清除措施,清除影响比较大的碎片,才能从根本上阻止空间碎片的增长趋势,进而改善空间碎片环境。
绳网式抓捕技术是当前国际上研究比较热门的一种空间碎片主动清除技术,通过向被捕获目标方向展开一张由细绳编织成的网,通过绳网包裹住空间碎片,实现对碎片的回收与清除。与传统的机械手抓捕方式相比,绳网式抓捕方式具有安全性高、对载体航天器影响小、消耗能量少、抓捕容错范围大等优点。
目前,在绳网式空间目标抓捕系统研究方面国外也开展了多个项目研究,包括欧洲的地球静止轨道修复机器人(Robotic Geostationary Orbit Restorer,以下简称为ROGER)项目,美国的电动碎片清除器(Electrodynamic Debris Eliminator,以下简称为EDDE)项目和日本的Furoshiki项目。ROGER项目主要研究卫星服务系统的可行性,该系统用于清除同步轨道上的废弃卫星和运载器上面级,用发射器发射质量块,带动飞网展开,飞网捕获目标后收口主要靠装在质量块内部的电机来完成收口绳的缠绕。ROGER项目给出了发射器的构型,采用了同轴式构型,但其发射系统存在以下不足:
1)飞网发射时首先会将保护盖弹出,形成额外的空间碎片,且可能与抓捕目标碰撞产生更多碎片;
2)采用四个质量块弹射拉出的方式,飞网展开网型尺寸分布不够均匀,对目标包覆性能不佳;
3)四个质量块采取弹簧弹射的方式,难以精确控制发射的同步性,可能导致绳网中心偏置,无法包覆目标。
EDDE是一种依靠带电导体与地球磁场相互作用产生推力的绳系卫星,其系绳长度在数千米量级。其绕地球轨道飞行,利用携带的200个绳网来捕获太空垃圾,EDDE项目中的绳网仅重50g,可知飞网规模较小,不适合抓捕废弃卫星等大型目标。
Furoshiki系统由四个角卫星和靠拉力连接的巨大的绳网或薄膜组成,同时利用像蜘蛛一样趴在绳子上的空间飞网机器人来安装定向天线和太阳能部件。Furoshiki项目是利用四颗角卫星将绳网(或薄膜)展开,可在空间展开宽达数公里的巨网,但其抓捕系统由四颗小卫星+绳网组成,系统复杂,成本较高,只适合抓捕高价值的重要目标。
国内自2007年以来,五院总体部联合国防科学技术大学、北京航空航天大学、浙江大学等单位开展了空间柔性绳网抓捕系统的研究,于2013年提出了绳网式空间碎片抓捕与清除系统方案(专利号2013105037243)。经过两年研究与试验,发现了原有方案存在以下缺陷:
1)采用先拉出、后展开的“二级”发射展开模式,一级拉出与二级展开之间的发射延迟造成平台姿态扰动,影响跟瞄精度,且一级拉出后的舱盖将与目标发生碰撞,产生多余物;
2)第二级展开过程采用四质量块同步发射方式,飞网展开网型尺寸分布不够均匀,对目标包覆性能不佳。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明提供了一种六牵引装置空间碎片网捕系统,采用一级发射和六质量块同步发射方式以及“同心圆”式绳网折叠收纳方式,避免了网舱盖弹射对平台姿态的扰动影响,提升了抓捕跟瞄精度与飞网展开网型尺寸,有效解决了大型稀疏绳网快速拉出过程中的钩挂与缠绕问题,实现了对空间大小碎片的可靠抓捕与清理。
本发明提出了一种六牵引装置空间碎片网捕系统,采用一级发射和质量块同步发射的方式以及同心圆式绳网折叠收纳。该系统包括:发射子系统,由发射器、网舱、缓冲装置、和系绳张力控制装置组成;以及飞网子系统,由绳网和质量块组成。其中,发射器用于在接近目标预定距离(几十至几百米可调)时推动质量块按照预设的发射张角运动并且带动绳网从网舱中边拉出边展开并达到完全展开状态,以在到达目标位置后网住目标,从而实现对目标的捕获,可抓捕目标至少包括飞行器、空间碎片、陨石、小行星,质量块用于牵引绳网拉出展开,并控制绳网收紧网口以完成对目标的捕获,其数量至少为3个,经优化分析,本发明选用的质量块数量为6个,系绳张力控制装置与飞网子系统连接并且通过绳网与目标连接,用于将捕获后的目标拉离轨道,绳网采用同心圆式封装方式被封装在网舱内并用于形成足够覆盖空间以完全包围目标。
发射器至少包括:导引头;点火器组件,被安装在导引头上以形成密闭药腔;大活塞,带有外圆锥面的变直径柱状结构,并且其上端带有导向槽而内部中空以作为燃气压力作用区域;导向销,用于对大活塞进行周向限位;药盒组件,用于对大活塞进行轴向定位;小活塞套,与导引头连接;缓冲限位组件,被安装在小活塞套内;六个对称布局的小活塞,其一端与大活塞的圆锥面相接触,而另一端与缓冲限位组件相接触;以及连接杆,与缓冲限位组件连接,并且上端安装有质量块,其中,发射器的发射速度是通过匹配药盒组件的药量以及小活塞的运动行程来调节的。
大活塞由互相贯通的中心压力区和6个压力作用通道组成,并且6个压力作用通道的轴线与六个对称布局的小活塞的运动轴线相重合,其中,大活塞启动后,其外圆锥面通过六个对称布局的小活塞同步剪断用于连接杆连接的六处限位销,以保证六点发射的同步性,在运动到位后,大活塞的内腔中的6个压力作用通道分别将燃气压力导向六个对称布局的小活塞的尾端面,以保证发射速度,大活塞的导向槽与导向销配合实现周向防转,从而避免在运动过程中发生旋转。
具体地,缓冲限位组件由限位销、拉杆座、金属缓冲器、拉杆套、拉杆、和橡胶缓冲器组成,其中,金属缓冲器与橡胶缓冲器均具有缓冲吸能功能,在发射指令下达后,小活塞将限位销剪断后继续运动,从而金属缓冲器与橡胶缓冲器均处于缓冲吸能过程,在缓冲结束后,小活塞将缓冲限位组件连同连接杆推出。
在本发明中,网舱用于存储和收纳折叠后的绳网并且采用刚性固支结构,缓冲装置被安装在发射器的底部,用于采用内置的缓冲蜂窝进行压溃变形吸能,以减缓发射器发射时产生的冲击和反推力,从而实现发射缓冲,以及系绳张力控制装置由系绳测角模块、系绳预紧模块、系绳张力测量模块、和系绳张力控制模块、系绳切割器组成,用于在对目标的抓捕和拖曳过程中,保证系绳的张力控制在预定范围内,防止两体碰撞或系绳断裂,并且在将目标拖动到预定位置后,通过系绳切割器切断系绳,从而抛离目标。
绳网包括网片、中心绳结、边线绳、加强绳、和拉出绳,其中,网片由网绳采用平头接方式编织成正六边形并且其中的网目呈菱形排列,网片的网格拓扑结构用于确保网片在被收成束状后网片的四条边线到达绳网的中心点的距离相等。
六条边线绳与网片的六条边通过锁边绳结固定连接,边线绳之间的交汇点采用的是绳结固定连接方式,三条加强绳分别与网片的三条对角线通过绳结固定连接,三条加强绳的交汇处采用中心绳结与网片的中心点固定连接,每条边线绳与加强绳的交汇点均引出一条拉出绳,拉出绳的另一端为自由端,以及边线绳、加强绳、和拉出绳的材料均为编织绳,用于抵抗绳网在发射过程的冲击。
在本发明中,绳网的同心圆式封装方式为:从绳网的中心开始,向内卷一次,再向外卷一次,循环反复,一直卷到绳网的边线,各层之间采用光滑绸布隔离,从而避免稀疏结构的绳网在高速拉出展开过程中的打结、穿过、和缠绕。
额外地,绳网的封装还包括边线绳的收拢,其中,绳网的中心绳结被系在升降吊车的挂钩处,以通过操纵升降吊车将绳网拉成垂直的一束,并且边线绳刚刚脱离地面,绳网的六条边线绳被分别装入栅格式的边线包内并被扎紧。
因此,与现有技术相比,本发明具有以下的有益效果:
本发明与现有技术相比的有益效果是:
1)采用边拉出、边展开的“一级”发射展开方式,有效避免了“二级”发射方式下一级拉出与二级展开之间的发射延迟造成的平台姿态扰动问题,以及网舱盖弹出与目标发生碰撞的问题,跟瞄精度更高,防止产生多余物;
2)本发明在理论上,飞网发射装置同步发射膛数可选三以上的任何值,且随着膛数的增加,飞网展开网型会更理想,但综合考虑系统布局、重量及复杂度等问题,通过优化分析,结果显示六膛同步发射装置综合最优;
3)采用基于火工驱动的六膛同步发射方案,火工发射具有发射响应快,能耗少的优点,并可通过匹配药盒组件药量及小活塞运动行程来调节质量块发射速度,以获取飞网最优展开面积,使飞网展开网形为规则六边形,在相同阻力系数假设下,按六边形展开网形的最大抓捕面积相比传统的四边形增大18.4%,最大对角线抓捕距离增大23.9%,更有利于对目标的完全包覆,使抓捕可靠性得以提高;
4)针对质量块发射冲击的减缓方案能够有效降低火药燃烧时通过小活塞传递至质量块的瞬时冲击,降低质量块中电子器件在发射过程中过载损坏的风险;以及
6)六边形绳网的收纳封装方法,通过“同心圆式”隔离技术,对绳网网束、边线进行了有效隔离,保证了绳网拉出展开过程的有序性与对称性,解决了绳网在高速拉出展开过程中的打结、穿透和缠绕问题。
附图说明
图1为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的示意图;
图2为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统中的发射器的组成结构图;
图3是本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统中的发射器内的大活塞的结构示意图;
图4为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的发射器内的缓冲限位组件的结构图;
图5为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的网舱的结构图;
图6为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的缓冲装置的结构图;
图7为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的系绳张力控制装置的示意图;
图8为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的绳网的结构示意图;
图9为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的绳网收纳封装方式的示意图;以及
图10为本发明的六牵引装置空间碎片网捕系统的质量块的示意图。
具体实施方式
应了解,本发明六牵引装置空间碎片网捕系统,包括发射子系统和飞网子系统,发射子系统又包括发射器、网舱、缓冲装置和系绳张力控制装置,飞网子系统又包括绳网和质量决;发射器推动六个质量块按照预设的发射张角运动,质量块带动绳网从网舱中边拉出边展开并达到完全展开状态,到达目标位置后网住目标,质量块控制绳网收紧网口完成对目标的捕获;系绳将捕获后的目标拉离轨道后,系绳切割器切断系绳将目标与卫星平台分离。本发明采用一级发射和六质量块同步发射方式以及“同心圆”式绳网折叠收纳方法,避免了网舱盖弹射对平台姿态的扰动影响,提升了抓捕跟瞄精度与飞网展开网型尺寸,有效解决了大型稀疏绳网快速拉出过程中的钩挂与缠绕问题。
下面结合附图1-10及具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示,六牵引装置空间碎片网捕系统包括:发射子系统和飞网子系统,发射子系统又包括发射器1、网舱2、缓冲装置3和系绳张力控制装置4,飞网子系统又包括绳网5和质量块6。
当卫星接近待抓捕目标至特定距离(几十至几百米可调)并瞄准目标后,卫星自主控制发射器1开始工作,发射器1推动六个质量块6按照预设的发射张角运动,质量块6带动绳网5从网舱2中边拉出边展开,并在设定的距离(如100m)达到完全展开状态,待绳网5将目标完全包覆后,质量块6控制绳网5收紧网口完成对目标的捕获。
系绳张力控制装置4中的系绳通过绳网5与目标连接,用于将捕获后的目标强制拖离轨道,到达设定的弃置轨道后,切断系绳将目标与卫星平台分离。
发射器1用于推动六个质量块6按照预设的发射张角运动,质量块6牵引绳网5从后向前展开达到张满状态,实现对目标的捕获。
网舱2用于存储折叠后的绳网5。
缓冲装置3安装在发射器1的底部,用于减缓发射器1发射时产生的冲击和反推力。
系绳张力控制装置4通过系绳7与绳网5连接,在绳网5完成目标的捕获收口锁定后通过收放系绳7实现张力控制,拖动目标到达预定轨道后切断系绳7抛离目标。
绳网5用于形成对目标足够大的覆盖空间,将目标完全包围后启动质量块6完成对目标的包覆。
质量块6用于拖动空间绳网5展开,并触发收紧网口完成目标的抓捕。
如图2所示,发射器1包括点火器组件11、药盒组件12、大活塞13、导向销14、小活塞15、缓冲限位组件16、连接杆17、小活塞套18、导引头19。安装于导引头19内的大活塞13通过导向销14周向限位,通过药盒组件12轴向定位,六个对称布局的小活塞15一端与大活塞13圆锥面相接触,另一端与安装于小活塞套18内的缓冲限位组件16相接触,缓冲限位组件16与连接杆17连接,连接杆17上安装有牵引绳网5展开的质量块,小活塞套18与导引头19连接,点火器组件11安装于导引头19上形成密闭药腔。
如图3所示,大活塞13本体为带外圆锥面的变直径柱状结构,上端带导向槽,内部中空,为燃气压力作用区域,由互相贯通的中心压力区和6个压力作用通道组成,6个压力作用通道轴线与六个小活塞15运动轴线相重合。大活塞13启动后,其外圆锥面通过六个小活塞15同步剪断用于连接杆连接的六处限位销,以保证六点发射的同步性,运动到位后,其内腔6个压力作用通道分别将燃气压力导向六个小活塞15尾端面,以保证发射速度,其导向槽与导向销14配合实现周向防转功能,避免其在运动过程中发生旋转。
如图4所示,缓冲限位组件16由限位销161、拉杆座162、金属缓冲器163、拉杆套164、拉杆165、橡胶缓冲器166组成,金属缓冲器163与橡胶缓冲器166均具有缓冲吸能功能,发射指令下达后,小活塞15将限位销161剪断后继续运动,使金属缓冲器163与橡胶缓冲器166均处于缓冲吸能过程,缓冲结束后小活塞15将缓冲限位组件16连同连接杆17推出。
如图5所示,网舱2包括舱体21、转铰22、支撑架23、底座24。绳网5收纳于舱体21内,转铰22、支撑架23、底座24用于实现对舱体21的刚性固支。
如图6所示,缓冲装置3包括基座31、安装座32、缓冲蜂窝33。基座31下端与卫星连接,安装座32上端与发射器1连接,当发射器1发射过程产生的冲击传递到安装座32时,缓冲蜂窝33压溃变形吸能,实现发射缓冲功能。
如图7所示,系绳张力控制装置4由系绳测角模块41、系绳预紧模块42、系绳张力测量模块43、系绳张力控制模块44、系绳切割器45组成,其功能是在对目标星的抓捕和拖曳过程中,保证任务星与目标星间的系绳张力控制在一定范围内,防止两体碰撞或系绳断裂,当拖动目标到达预定位置后,系绳切割器45切断系绳,抛离目标。
如图8所示,绳网5主要由网片51、中心绳结52、边线绳53、加强绳54和拉出绳55等部分组成。网片51由网绳采用平头结方式编程成正六边形,材料选取为0.3mm凯夫拉72股捻绳,网目呈菱形排列,此种网格拓扑结构可以保证在将网片收成束状后,网片四条边线到达绳网中心点的距离相等;六条边线绳53与网片51的六条边通过锁边绳结固定连接,边线绳53之间的交汇点采用绳结固定连接绳结连接;三条加强绳54分别与网片51三条对角线通过绳结固定连接,三条加强绳54交汇处采用中心绳结52与网片51中心点固定连接结;拉出绳55一端与边线绳53和加强绳54的交汇点固定连接,一端为自由端。边线绳53、加强绳54、拉出绳55材料为3mm凯夫拉712编织绳,用来抵抗绳网发射过程的冲击。
绳网是一种稀疏结构,展开后具有较大的尺寸,占据较大的空间。为了压缩绳网的体积,需要采取一定的方法对绳网进行收纳封装。本发明所设计的绳网收纳封装方法取名为“同心圆式”收纳封装方法。
如图9所示,绳网收纳封装过程可分为收拢绳网收纳边线绳和同心圆式封装两个步骤。
收拢绳网收纳边线绳:将绳网中心绳结52系于升降吊车的挂钩处,操纵吊车将绳网拉成垂直的一束,且保证边线绳53刚刚脱离地面,然后将绳网的六条边线绳53分别装入一个“栅格式”边线包内(注意每条边线等分成六组,以V字型倒插入边线包的栅格内),并用捆扎带扎紧。
同心圆式封装:类似于卷裤脚,先向内卷一次,再向外卷一次,从网的中心开始,如此循环反复,一直卷到网的边线,各层之间通过光滑的绸布隔离。本发明所设计的空间捕获绳网收纳封装方法可以有效避免空间绳网在高速拉出展开过程中的打结、穿过和缠绕问题。
如图10所示,质量块6包括两个电机61、两个减速器62、两个绕线轮63和电源64。其中,一台电机61配置一台减速器62,一台电机61驱动一个绕线轮63。两个电机61并置排列,电机61和减速器62装配成一体,绕线轮63固定在减速器62的输出轴上;通过两个绕线轮63独立卷取收紧网口,避免所抓捕目标逃脱。质量块是拖动绳网展开,并在适当时机触发收紧网口,避免所抓捕目标脱逃的重要部件。
应了解,六牵引装置空间碎片网捕系统清除目标的具体步骤如下:
当卫星接近待抓捕目标至特定距离(几十至几百米可调)并瞄准目标后,卫星自主控制发射器1开始工作,发射器1推动六个质量块6按照预设的发射张角运动,质量块带动绳网5从网舱2中边拉出边展开,并在设定的距离(如100m)达到完全展开状态,待绳网5将目标完全包覆后,质量块6控制绳网5收紧网口完成对目标的捕获;以及
系绳张力控制装置4中的系绳7将捕获后的目标强制拖离轨道,到达设定的弃置轨道后,系绳切割器45切断系绳7将目标与卫星平台分离。
综上所述,采用本发明的技术方案,有效避免了“二级”发射方式下一级拉出与二级展开之间的发射延迟造成的平台姿态扰动问题以及网舱盖弹出与目标发生碰撞的问题,使得跟瞄精度更高,防止产生多余物,综合考虑系统布局、重量及复杂度等问题,通过优化分析,结果显示本发明的六膛同步发射装置最优,火工发射具有发射响应快,能耗少的优点,按六边形展开网形更有利于对目标的完全包覆,使抓捕可靠性得以提高,还能够有效降低火药燃烧时通过小活塞传递至质量块的瞬时冲击,降低质量块中电子器件在发射过程中过载损坏的风险。
另外,六边形绳网的收纳封装方法,通过“同心圆式”隔离技术,对绳网网束、边线进行了有效隔离,保证了绳网拉出展开过程的有序性与对称性,解决了绳网在高速拉出展开过程中的打结、穿透和缠绕问题。
本发明中未说明部分属于本领域的公知技术。
Claims (9)
1.一种六牵引装置空间碎片网捕系统,采用一级发射和质量块同步发射的方式以及同心圆式绳网折叠收纳,其特征在于,包括:
发射子系统,由发射器、网舱、缓冲装置、和系绳张力控制装置组成;以及
飞网子系统,由绳网和质量块组成,
其中,
所述发射器用于在接近目标预定距离时推动所述质量块按照预设的发射张角运动并且带动所述绳网从所述网舱中边拉出边展开并达到完全展开状态,以在到达目标位置后网住所述目标,从而实现对所述目标的捕获,
所述质量块用于牵引所述绳网拉出展开并控制所述绳网收紧网口以完成对所述目标的捕获,
所述系绳张力控制装置与所述飞网子系统连接并且通过所述绳网与所述目标连接,用于将捕获后的目标拉离轨道,
所述绳网采用同心圆式封装方式被封装在所述网舱内并用于形成足够覆盖空间以完全包围所述目标,以及
所述质量块的数量至少为三个
其中,所述绳网的同心圆式封装方式为:
从所述绳网的中心开始,向内卷一次,再向外卷一次,循环反复,一直卷到所述绳网的边线,各层之间通过光滑绸布隔离,从而避免稀疏结构的绳网在高速拉出展开过程中的打结、穿过、和缠绕。
2.根据权利要求1所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,所述质量块的数量为六个,所述预定距离为几十米至几百米,以及所述目标至少包括飞行器、空间碎片、陨石、小行星。
3.根据权利要求2所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,所述发射器至少包括:
导引头;
点火器组件,被安装在所述导引头上以形成密闭药腔;
大活塞,带有外圆锥面的变直径柱状结构,并且其上端带有导向槽而内部中空以作为燃气压力作用区域;
导向销,用于对所述大活塞进行周向限位;
药盒组件,用于对所述大活塞进行轴向定位;
小活塞套,与所述导引头连接;
缓冲限位组件,被安装在所述小活塞套内;
六个对称布局的小活塞,其一端与所述大活塞的圆锥面相接触,而另一端与所述缓冲限位组件相接触;以及
连接杆,与所述缓冲限位组件连接,并且上端安装有所述质量块,
其中,所述发射器的发射速度是通过匹配所述药盒组件的药量以及所述小活塞的运动行程来调节的。
4.根据权利要求3所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,所述大活塞由互相贯通的中心压力区和6个压力作用通道组成,并且所述6个压力作用通道的轴线与所述六个对称布局的小活塞的运动轴线相重合,
其中,
所述大活塞启动后,其外圆锥面通过所述六个对称布局的小活塞同步剪断用于所述连接杆连接的六处限位销,以保证六点发射的同步性,
在运动到位后,所述大活塞的内腔中的所述6个压力作用通道分别将燃气压力导向所述六个对称布局的小活塞的尾端面,以保证发射速度,
所述大活塞的导向槽与所述导向销配合实现周向防转,从而避免在运动过程中发生旋转。
5.根据权利要求3所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,所述缓冲限位组件由限位销、拉杆座、金属缓冲器、拉杆套、拉杆、和橡胶缓冲器组成,
其中,
所述金属缓冲器与所述橡胶缓冲器均具有缓冲吸能功能,
在发射指令下达后,所述小活塞将所述限位销剪断后继续运动,从而所述金属缓冲器与所述橡胶缓冲器均处于缓冲吸能过程,
在缓冲结束后,所述小活塞将所述缓冲限位组件连同所述连接杆推出。
6.根据权利要求2所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,
所述网舱用于存储和收纳折叠后的所述绳网并且采用刚性固支结构,
所述缓冲装置被安装在所述发射器的底部,用于采用内置的缓冲蜂窝进行压溃变形吸能,以减缓所述发射器发射时产生的冲击和反推力,从而实现发射缓冲,
所述系绳张力控制装置由系绳测角模块、系绳预紧模块、系绳张力测量模块、和系绳张力控制模块、系绳切割器组成,用于在对所述目标的抓捕和拖曳过程中,保证所述系绳的张力控制在预定范围内,防止两体碰撞或所述系绳断裂,并且在将所述目标拖动到预定位置后,通过所述系绳切割器切断所述系绳,从而抛离所述目标,以及
所述质量块由两个电机、两个减速器、两个绕线轮、电源和支撑结构组成,用于牵引所述绳网展开并在适当时机触发收紧网口,避免所抓捕目标逃脱。
7.根据权利要求2所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,所述绳网包括网片、中心绳结、边线绳、加强绳、和拉出绳,
其中,
所述网片由网绳采用平头接方式编织成正六边形并且其中的网目呈菱形排列,
所述网片的网格拓扑结构用于确保所述网片在被收成束状后所述网片的四条边线到达所述绳网的中心点的距离相等。
8.根据权利要求7所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,
六条所述边线绳与所述网片的六条边通过锁边绳结固定连接,
所述边线绳之间的交汇点采用的是绳结固定连接方式,
三条所述加强绳分别与所述网片的三条对角线通过绳结固定连接,
三条所述加强绳的交汇处采用所述中心绳结与所述网片的中心点固定连接,
每条边线绳与加强绳的交汇点均引出一条所述拉出绳,
所述拉出绳的另一端为自由端,以及
所述边线绳、所述加强绳、和所述拉出绳的材料均为编织绳,用于抵抗所述绳网在发射过程的冲击。
9.根据权利要求1所述的六牵引装置空间碎片网捕系统,其特征在于,所述绳网的封装还包括边线绳的收拢,
其中,
所述绳网的中心绳结被系在升降吊车的挂钩处,以通过操纵所述升降吊车将所述绳网拉成垂直的一束,并且所述边线绳刚刚脱离地面,
所述绳网的六条边线绳被分别装入栅格式的边线包内并被扎紧。
Priority Applications (1)
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