CN107839904A - 一种皮纳卫星轨道部署器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种皮纳卫星轨道部署器，采用分离弹簧组的分离弹射机构与采用记忆合金材料的限位释放机构的配合使用，不仅可以实现皮纳卫星轨道部署器的单次承载与多次定点、定速、定姿释放的功能，而且减小了部署器的体积和质量，降低了功耗，同时在释放过程中具有低冲击的优点，可以很好的保护所承载的皮纳卫星及相关电子器件的安全性；限位释放机构有两种实施方式分别通过双程记忆合金丝和双程记忆合金簧来实现，结构简单、能耗低、冲击小，布置方式灵活；本发明的皮纳卫星轨道部署器具有良好的拓展性，不仅可以作为群组皮纳卫星的承载与释放装置，而且可以通过改变其几何尺寸参数，以作为在轨大型有效载荷及货物运输的承载与释放装置。

Description

一种皮纳卫星轨道部署器

技术领域

本发明属于航天设备技术领域，具体涉及一种皮纳卫星轨道部署器。

背景技术

皮星和纳星分别指质量在0.1～1kg和1～10kg之间的卫星。随着未来航天技术的发展及任务的多样化，具有不同功能特性的皮纳卫星可以以一定数量模块化组合进行在轨编队飞行、伴飞观测及参与星座构建等。为了满足既定的任务需求，需要研制特定的皮纳卫星轨道部署器，此部署器具有发射过程中承载多颗皮纳卫星而到达预定轨道后又可将皮纳卫星释放的功能。目前，国内外研制的皮纳卫星轨道部署器仅具有单次承载与单次全部释放的功能，并且没有考虑每颗皮纳卫星分离时的速度是否一致，即不具有单次承载与可多次定点定速释放的功能，不能满足皮纳卫星在轨部署任务的多样性需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种皮纳卫星轨道部署器，可以实现皮纳卫星轨道部署器的单次承载与多次定点、定速、定姿释放的功能，而且减小了部署器的体积和质量，降低了功耗。

一种皮纳卫星轨道部署器，包括箱体(8)、箱盖(1)、解锁机构(18)、分离弹射机构以及限位释放机构(19)；被部署的皮纳卫星沿箱体(8)长度方向排列安置于箱体(8)内；箱盖(1)设置在箱体(8)的箱口上，并压紧箱体(8)内部的皮纳卫星；解锁机构(18)用于控制箱盖(1)与箱体(8)之间的锁紧与解锁；分离弹射机构用于将箱体(8)内的皮纳卫星从箱口处以设定速度推送出去；限位释放机构(19)用于约束皮纳卫星的运动，并按照皮纳卫星的排列顺序适时的将皮纳卫星分别进行释放；

所述分离弹射机构包括导向杆(14)、弹簧组、导向框(10)以及挡板(20)；导向框(10)安装在最后一颗皮纳卫星与箱体(8)的底板之间，并可沿箱体(8)长度方向滑动；导向杆(14)平行固定在箱体(8)外侧挡板(20)具有通孔，分别套在各根导向杆(14)上，挡板(20)靠近箱体(8)的一侧与导向框(10)固连；各根导向杆(14)上均设置有一组弹簧，各组弹簧一端抵在箱体(8)的底板(9)上，另一端由挡板(20)压紧；

进一步的，所述导向杆(14)数量为2n-1，其中，n表示皮纳卫星的数量；定义最中间一组弹簧为x，其自由状态时的长度等于一颗皮纳卫星的高度；弹簧x两侧的两组弹簧长度等于两颗皮纳卫星的高度；依次类推，最外侧2组弹簧长度与n颗卫星高度一致；弹簧x的刚度系数为外侧其它组弹簧的2倍。

进一步的，所述解锁机构(18)包括捕获帽(181)、记忆合金管(182)、钛杆(183)、调节套筒(184)、钛螺母(185)以及捕获壳(186)；所述圆柱壳(1810)固定在箱内(8)的内侧；所述钛杆(183)具有杆头和杆体，杆体上设有一圈切槽；捕获帽(181)与箱盖(1)外侧连接；钛杆(183)的杆头置于捕获帽(181)内，钛杆(183)的杆体依次穿过箱盖(1)、箱体(8)、记忆合金管(182)内腔和调节套筒(184)后与钛螺母(185)连接；所述捕获壳(186)罩在钛杆(183)和记忆合金管(182)之上，并与箱体(8)固连。

进一步的，所述箱盖(1)和箱体(8)之间设置有用于辅助箱盖1开启的弹力机构。

较佳的，所述限位释放机构(1)9包括安装底板(191)、导向槽轮(194)、双程记忆合金丝(195)、中间杆(197)、摆转短杆(198)、拨杆(199)、第一复位弹簧(1910)、复位簧片(1912)、限位锁钩(1913)以及第二复位弹簧(1914)；

导向槽轮(194)、中间杆(197)、拨杆(199)和限位锁钩(1913)均通过转轴与安装底板(191)连接；限位锁钩(1913)具有一个横板和一个竖板；与安装底板(191)的连接点位于竖板上；横板绕连接点的转轴摆转时可搭在皮纳卫星上设置的结构块(21)上或者从结构块(21)上脱开；竖板上连接有与安装底板(191)固连的、且位于其左侧的第二复位弹簧(1914)；竖板的左侧在所述连接点上方位置被限位；

中间杆(197)的上端在其右侧被限位；上端与竖板下端互相之间可搭接在一起；下端铰接有摆转短杆(198)，中间杆(197)的下端位于摆转短杆(198)左侧位置设置有复位弹片(1912)，下端还设有禁止摆转短杆(198)逆时针旋转的限位机构；

拨杆(199)位于中间杆(198)下方，卫星被限位状态时，拨杆(199)上端位于中间杆(197)左侧，且左侧被限位；下端连接有与安装底板(191)固连且位于其右侧的第一复位弹簧(1910)，同时连接双程记忆合金丝(195)的一端，双程记忆合金丝(195)绕在4个导向槽轮(194)上，另一端固定在安装底板(191)上。

较佳的，所述限位释放机构(19)包括安装底板(191)、导向槽轮(194)、中间杆(197)、摆转圆盘(1908)、第一复位弹簧(1910)、复位簧片(19012)、限位锁钩(1913)以及第二复位弹簧(1914)；

导向槽轮(194)、中间杆(197)和限位锁钩(1913)均通过转轴与安装底板(191)连接；限位锁钩(1913)具有一个横板和一个竖板；与安装底板(191)的连接点位于竖板上；横板绕连接点的转轴摆转时可搭在皮纳卫星上设置的结构块(21)上或者从结构块(21)上脱开；竖板上连接有与安装底板(191)固连的、且位于其左侧的第二复位弹簧(1914)；竖板的左侧在所述连接点上方位置被限位；

中间杆(197)的上端在其右侧被限位；上端与竖板下端互相之间可搭接在一起；中间杆(197)下端具有一个斜面，其左侧高于右侧；

摆转圆盘(1908)位于中间杆(197)下方，左上端铰接有顶爪(19012)，右上端设置连接有固连在安装底板(191)上的第一复位弹簧(1910)；底端连接凯夫拉绳(19010)的一端，凯夫拉绳(19010)的另一端绕过导向槽轮(194)并穿过双程记忆合金簧(19013)后与滑块(19014)固结；摆转圆盘(1908)上设置有禁止顶爪(19012)逆时针转动的限制结构；簧片(19011)一端固连于摆转圆盘(1908)上，另一端抵在顶爪(19012)的右侧；滑块(19014)与双程记忆合金簧(19013)均设置于安装底板(1901)的半圆柱形安装槽中。

进一步的，箱盖(1)上设置有用于对打开到位后的箱盖(1进)行紧锁与定位的锁定销(2)。

进一步的，箱盖(1)上设置有用于对箱盖(1)紧锁过程中的冲击以及振动起到缓冲作用的橡胶缓冲件(3)。

进一步的箱盖(1)的内侧表面四角均布有4组碟簧组件(101)。

较佳的，分离弹射机构有两组，分别设置在箱体(8)相对的两个侧面上。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种皮纳卫星轨道部署器，本发明通过采用分离弹簧组的分离弹射机构与采用记忆合金材料的限位释放机构的配合使用，不仅可以实现皮纳卫星轨道部署器的单次承载与多次定点、定速、定姿释放的功能，而且减小了部署器的体积和质量，降低了功耗，同时在释放过程中具有低冲击的优点，可以很好的保护所承载的皮纳卫星及相关电子器件的安全性；本部署器的限位释放机构有两种实施方式，这两种实施方式分别通过双程记忆合金丝和双程记忆合金簧来实现，结构简单、能耗低、冲击小，布置方式灵活；本发明的皮纳卫星轨道部署器具有良好的拓展性，不仅可以作为群组皮纳卫星的承载与释放装置，而且可以通过改变其几何尺寸参数，以作为在轨大型有效载荷及货物运输的承载与释放装置。

附图说明

图1(a)为本发明的一种皮纳卫星轨道部署器的结构示意图；

图1(b)为本发明的一种皮纳卫星轨道部署器拆除防护板后内部结构示意图；

图2为本发明的皮纳卫星轨道部署器的局部俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为图2的C-C剖视图；

图6(a)为本发明实施例一的限位释放机构的结构示意图；

图6(b)为本发明实施例一的限位释放机构的释放过程示意图；

图6(c)为本发明实施例一的限位释放机构的复位过程示意图；

图7(a)为本发明实施例二的释放结构的结构示意图；

图7(b)为本发明实施例二的限位释放机构的释放过程示意图；

图7(c)为本发明实施例二的限位释放机构的复位过程示意图一；

图7(d)为本发明实施例二的限位释放机构的复位过程示意图二。

其中，1-箱盖，101-碟簧组件，2-锁定销，3-缓冲件，4，5,6,7-防护板，8-箱体，9-底板，10-导向框，11-第一组弹簧，12-第二组弹簧，13-第三组弹簧，14-导向杆，15-第一皮纳卫星，16-第二皮纳卫星，17-第三皮纳卫星，18-解锁机构，181-捕获帽，182-记忆合金管，183-钛杆，184-调节套筒，185-螺母，186-捕获壳，187-垫片，188-缓冲垫，189-螺钉，1810-圆柱壳，1811-弹射销，1812-压缩弹簧，19-限位释放机构，191-安装底板，194-导向槽轮，195-记忆金属丝，197-中间杆，198-摆转短杆，199-拨杆，1910-第一复位弹簧，1912-复位簧片，1913-限位锁钩，1914-第二复位弹簧，193,196,1911-限位销钉，19013-双程记忆合金簧，1908-摆转圆盘，19010-凯夫拉绳，19011-簧片，19012-顶爪，19014-滑块，20-挡板，21-结构块。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图1(a)和图1(b)2所示，本发明提供的一种皮纳卫星轨道部署器包括：箱体8、箱盖1、解锁机构18、分离弹射机构以及限位释放机构19。本实施例以承载三颗皮纳卫星为例对本发明的结构进行说明，第一皮纳卫星15、第二皮纳卫星16和第三皮纳卫星17沿箱体8长度方向排列安置于箱体8内；箱盖1设置在箱体8敞口上，并压紧最前端的皮纳卫星，即第一皮纳卫星15；解锁机构18用于控制箱盖1与箱体8之间的锁紧与解锁；分离弹射机构用于将箱体8内的皮纳卫星从敞口处以设定速度推送出去；限位释放机构19用于限制皮纳卫星的运动，并按照皮纳卫星的排列顺序适时的将需要部署的皮纳卫星进行释放；

具体的，分离弹射机构包括导向杆14、弹簧组、导向框10以及挡板20；导向框10安装在箱体8内部，并可沿箱体8长度方向滑动；导向杆14平行固定在箱体8外侧，数量为2n-1根，其中，n表示皮纳卫星的数量，一般为2或3；挡板20具有通孔，分别套在各根导向杆14上，挡板20靠近箱体8的一侧与导向框10固连；各根导向杆14上均设置有一组弹簧，各组弹簧一端抵在箱体8的底板9上，另一端由挡板20压紧；定义最中间一组弹簧为x，其自由状态时的长度等于一颗皮纳卫星的高度；弹簧x两侧的两组弹簧长度等于两颗皮纳卫星的高度；依次类推，最外侧2组弹簧长度与n颗卫星高度一致；弹簧x的刚度系数为外侧其它组弹簧的2倍。

基于以上所述的部署器，其工作原理为：皮纳卫星顺序装入到箱体8内，箱盖1通过解锁机构18与箱体8锁紧，并压紧皮纳卫星；需要将卫星进行部署时，控制解锁机构18解锁，箱盖1打开；此时限位释放机构19对第一皮纳卫星15的运动进行约束，由于三颗卫星顺序排布，第二皮纳卫星16与第三皮纳卫星17也同时被限制在箱体8内，保持不动；需要释放时，控制限位释放机构19解除对第一皮纳卫星的约束，分离弹射机构中的各组弹簧通过挡板20以及导向框10的传到，将弹力作用在三颗皮纳卫星上，三颗卫星同时向箱体8外侧运动，最前端的第一皮纳卫星以一定速度被推出箱体8之外，完成释放；此时，由于中间一组弹簧x的长度等于一颗卫星的高度，第一皮纳卫星15被释放后，导向框10向前运动了一颗卫星的距离，此时弹簧11全部释放，弹簧11不对导向框10产生弹力，弹簧12和弹簧13继续压紧导向框10，即两组弹簧的弹力施加在2颗卫星上；当第二皮纳卫星运动到箱体8开口处时，限位释放机构19开始约束该卫星的运动；当需要部署第二皮纳卫星16时，限位释放机构19解除对其的约束，与第一皮纳卫星15的运动原理相同，在分离弹射机构的作用下，第二皮纳卫星16也完成释放，第三皮纳卫星17被限位释放机构19约束，同理，导向框10向外移动两颗卫星的距离，此时只有弹簧13对第三皮纳卫星17产生弹力；按照以上方式，三颗卫星可是被分时释放，且释放时机可控。

本发明中基于对各组弹簧的自由长度和进度系数的设计，可使得三颗卫星以相同速度被释放出去。

在承载多颗卫星时，要求每颗皮纳卫星以相同的速度在规定的时间内弹出，传统的单根分离弹簧不能达到这样的效果，所以通过设置组合弹簧，可以保证每个皮纳卫星的分离速度相同；本发明共采用了两组分离弹射机构，分别设置在箱体8相对的两个侧面上，每组分离弹簧之间采用双侧对称布置的方式，这样可以使皮纳卫星更好的受力，并且受力均匀，当然，分离弹簧组的设置也可以采用相互嵌套等其他方式设置，但这样导致分离弹簧设置方式复杂且占据空间较大，从缩小弹簧直径从和减小部署器体积方面考虑，采用双侧对称布置的方式最佳。

箱盖1和箱体8之间通过两个转动轴铰接，使箱盖1可以实现开合动作，以限制皮纳卫星分离方向的运动或者解除皮纳卫星分离方向的约束。箱盖1上还设置有锁定销2和橡胶缓冲件3，锁定销2用于对打开到位后的箱盖1进行紧锁与定位，橡胶缓冲件3则用于对箱盖1紧锁过程中的冲击以及振动起到缓冲作用。箱盖1的内侧表面四角均布有4组碟簧组件101，在箱盖1锁紧时，碟簧组件101变形，箱盖1通过力封闭的方式将预紧力可靠的施加到皮纳星体上，以起到对皮纳星体很好的固定作用，防止皮纳星体晃动。

箱体1外部表面周向设有保护板，均与箱体8螺接，包括设在两组分离弹射机构外侧的第一防护板4和第四防护板7；设置在箱体8外表面用于保护三颗卫星的第二防护板5和第三防护板6。箱体8的内部设置有供皮纳卫星滑动的滑道，用来承载皮纳卫星并对其在分离过程中进行导向，保证其分离过程中保持良好的位姿，滑道的导向作用可以使分离后的皮纳卫星具有比较小的自旋角速度。

如图2、图3和图4所示，解锁机构18包括捕获帽181、记忆合金管182、钛杆183、调节套筒184、钛螺母185、捕获壳186、垫片187、缓冲件188、螺钉189、圆柱壳1810、弹射销1811和压缩弹簧1812。钛杆183具有杆头和杆体，杆体上设有一圈切槽；捕获帽181与箱盖1外侧连接，捕获帽181内部粘贴有缓冲件188，用来对分离后具有一定速度的杆头进行缓冲吸能。钛杆183的杆头置于捕获帽内，钛杆183的杆体依次穿过垫片187、箱盖1上的结构孔、箱体8上的结构孔、记忆合金管182内腔和调节套筒184后与钛螺母185连接，通过对钛螺母185施加足够的力矩，拉紧钛杆183后，使得箱盖1被可靠地与箱体8连接，并通过在箱盖1上安装的4组碟簧组件101变形，以力封闭的方式将预紧力可靠的施加到皮纳星体上。捕获壳186罩在钛杆183和记忆合金管182之上，并与箱体8固连，捕获壳186的作用是将钛杆183断裂后的杆体部分留在捕获壳186内，防止其乱飞或形成太空垃圾而损坏其他航天器部件。如图4所示，弹射销1811通过压缩弹簧1812安装于圆柱壳1810内，圆柱壳1810通过螺钉189与箱体8连接。弹射销1811在压缩弹簧1812的作用下，对箱盖1施加一定的分离力来辅助箱盖1的打开。

解锁机构18的工作原理为：对记忆合金管182通电，记忆合金管182受热长度增加并伴随力的输出，输出力施加到钛杆183上，输出力持续增大，直到钛杆183在切槽处胀断，这时箱体1在弹射销1811的力的作用下绕铰接轴旋转并被锁定销2进行锁定。钛杆183断裂后的两部分分别被捕获帽181和捕获壳186收纳，防止其乱飞而损坏其他航天器。

如图5所示，第一皮纳卫星15、第二皮纳卫星16和第三皮纳卫星17的下方均具有一突出的结构块21，其作用是可以使限位释放机构19中的限位锁钩将其勾住，从而约束皮纳卫星分离方向的自由度。导向框10在组合弹簧的作用下对皮纳卫星施加足够的分离力，确保每颗皮纳卫星均可沿箱体8的滑道顺利分离。

如图6(a)所示，为实施例一的限位释放机构的结构示意图。限位释放机构19包括安装底板191、导向槽轮194、双程记忆合金丝195、中间杆197、摆转短杆198、拨杆199、第一复位弹簧1910、复位簧片1912、限位锁钩1913、第二复位弹簧1914以及第一限位销钉193、第二限位销钉196和第三限位销钉1911；

4个导向槽轮194、中间杆197、拨杆199和限位锁钩1913均通过转轴与安装底板191连接；限位锁钩1913具有一个横板和一个竖板；与安装底板191的连接点位于竖板上；横板绕连接点的转轴摆转时可搭在皮纳卫星上设置的结构块21上或者从结构块21上脱开；竖板上连接有与安装底板191固连的、且位于其左侧的第二复位弹簧1914；竖板的左侧在所述连接点上方位置被限位销钉193限位；

中间杆197的上端在其右侧被限位销钉196限位；上端与竖板下端互相之间可搭接在一起；下端铰接有摆转短杆198，中间杆197的下端位于摆转短杆198左侧位置设置有复位弹片1912，下端还设有逆时针旋转的限位机构；

拨杆199位于中间杆198下方，卫星被限位状态时，拨杆199上端位于中间杆197左侧，且被左侧设置的限位销钉1911限位；下端连接有与安装底板191固连且位于其右侧的第一复位弹簧1910，同时连接双程记忆合金丝195的一端，双程记忆合金丝195绕在4个导向槽轮194上，另一端固定在安装底板191上。

如图6(b)所示，限位释放机构19的工作原理为：给双程记忆合金丝195通电，其受热后长度减小，由于记忆合金丝195一端与安装底板191固结，因此记忆合金丝195长度减小后拉动拨杆199绕转动轴顺时针转动，拨杆199持续转动并拨动摆转短杆198，由于摆转短杆198被限制逆时针转动，则摆转短杆198逆时针转动，中间杆197上端带动限位锁钩1913顺时针转动，横板向右摆动，逐渐从结构块21上脱开，解除对皮纳卫星的约束，第一颗分离的皮纳卫星在组合弹簧的作用下沿着部署器长度方向向外滑动脱离，拨杆199继续转动，上端转到摆转短杆198的右侧，并与其脱离；限位锁钩1913在第二复位弹簧1914的作用下开始向左摆动复位，此时第二颗分离卫星逐渐向箱口运动；到达箱口后，结构块被复位后的限位锁钩1913卡住，从而限制第二颗皮纳卫星的运动。在限位锁钩1913复位同时，带动中间杆197的复位；对记忆合金丝195断电，其温度逐渐下降并导致其长度逐渐恢复到原长，拨杆199在第一复位弹簧1910的拉力作用下，逆时针转动，其上端拨动摆转短杆198顺时针转动，转动到与摆转短杆198的左侧后与之脱离，如图6(c)所示，摆转短杆198在复位弹片1912的作用下复位，由此，整个限位释放机构19各个部件均恢复了图6(a)所示的初始状态，等待下一次分离动作的实施。

限位释放机构19采用双程记忆合金丝作为驱动，不仅可以实现皮纳卫星的逐一释放，而且减小了部署器的体积和质量，同时减小了功耗，与国外同类部署器相比实现了在轨皮纳卫星释放技术的提升。

本实施例通过分离弹射机构和限位释放机构的配合使用，不仅实现了皮纳卫星的定点、定速、定姿释放，而且在释放的过程中具有低冲击的优点，可以很好地保护承载的皮纳卫星结构及电子元器件的安全性。

如图7(a)所示，为实施例二提供的另一种限位释放机构19的结构示意图，也包括安装底板191、导向槽轮194、双程记忆合金丝195、中间杆197、第一复位弹簧1910、限位锁钩1913、第二复位弹簧1914以及第一限位销钉1904、第二限位销钉1905与实施例一的不同之处在于：驱动单元为双程记忆合金簧19013；还包括摆转圆盘1908、凯夫拉绳19010、簧片19011、顶爪19012、滑块19014；中间杆197下端具有一个斜面，其左侧高于右侧；摆转圆盘1908位于中间杆197下方，左上端铰接有顶爪19012，右上端设置连接有固连在安装底板191上的第一复位弹簧1910；底端连接凯夫拉绳19010的一端，凯夫拉绳19010的另一端绕过导向槽轮1909并穿过双程记忆合金簧19013后与滑块19014固结。摆转圆盘1908上设置有禁止顶爪19012逆时针转动的限制结构，只能顺时针转动；簧片19011一端固连于摆转圆盘1908上，另一端抵在顶爪19012的右侧，用于确保顶爪19012始终有向沿其转轴逆时针转动的趋势；滑块19014与双程记忆合金簧19013均设置于安装底板1901的半圆柱形安装槽中，并在底板1901上安装有另外的半圆柱形结构，以防止滑块19014和双程记忆合金簧19013在运动过程中从底板1901的滑槽中脱出；滑块19014为聚四氟乙烯滑块，聚四氟乙烯滑块质量轻、耐高温，并且聚四氟乙烯本身是自润滑材料，易于滑块19014在安装槽中滑动。

如图7(b)所示，为限位释放机构19的释放过程示意图。给双程记忆合金簧19013通电，双程记忆合金簧19013受热后长度增加，推动滑块19014沿图示滑槽向上运动，并通过凯夫拉绳19010拉动摆转圆盘1908顺时针转动。摆转圆盘1908转动带动顶爪19012顺时针转动并与中间杆1906下端斜面接触后带动其逆时针转动，中间杆197接触限位锁钩1903后使其顺时针转动，解除对皮纳卫星下方突出的结构块21的约束，第一颗皮纳卫星沿着箱体8的滑道分离。如图7(c)所示，当顶爪19012与中间杆197脱离后，限位锁钩1913在第二复位弹簧1914作用下被迅速复位并将已分离的第一颗皮纳卫星后面的第二颗皮纳卫星进行限制。对双程记忆合金簧19013断电后，其温度逐渐下降，并随着温度下降长度减小，直到双程记忆合金簧19013恢复原长度，摆转圆盘1908在第一复位弹簧1910的作用下逆时针转动复位，并带动顶爪19012转动逆时针，如图7(d)所示。顶爪19012在复位转动过程中，与中间杆1906接触后顺时针转动，并压迫簧片19011变形，当顶爪19012与中间杆1906脱离后，顶爪19012在簧片19011的作用下恢复至如图6(a)所示状态。整个释放过程结束，等待下一次皮纳卫星释放动作的实施。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，包括箱体(8)、箱盖(1)、解锁机构(18)、分离弹射机构以及限位释放机构(19)；被部署的皮纳卫星沿箱体(8)长度方向排列安置于箱体(8)内；箱盖(1)设置在箱体(8)的箱口上，并压紧箱体(8)内部的皮纳卫星；解锁机构(18)用于控制箱盖(1)与箱体(8)之间的锁紧与解锁；分离弹射机构用于将箱体(8)内的皮纳卫星从箱口处以设定速度推送出去；限位释放机构(19)用于约束皮纳卫星的运动，并按照皮纳卫星的排列顺序适时的将皮纳卫星分别进行释放；

所述分离弹射机构包括导向杆(14)、弹簧组、导向框(10)以及挡板(20)；导向框(10)安装在最后一颗皮纳卫星与箱体(8)的底板之间，并可沿箱体(8)长度方向滑动；导向杆(14)平行固定在箱体(8)外侧挡板(20)具有通孔，分别套在各根导向杆(14)上，挡板(20)靠近箱体(8)的一侧与导向框(10)固连；各根导向杆(14)上均设置有一组弹簧，各组弹簧一端抵在箱体(8)的底板(9)上，另一端由挡板(20)压紧。

2.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，所述导向杆(14)数量为2n-1，其中，n表示皮纳卫星的数量；定义最中间一组弹簧为x，其自由状态时的长度等于一颗皮纳卫星的高度；弹簧x两侧的两组弹簧长度等于两颗皮纳卫星的高度；依次类推，最外侧2组弹簧长度与n颗卫星高度一致；弹簧x的刚度系数为外侧其它组弹簧的2倍。

3.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，所述解锁机构(18)包括捕获帽(181)、记忆合金管(182)、钛杆(183)、调节套筒(184)、钛螺母(185)以及捕获壳(186)；所述圆柱壳(1810)固定在箱内(8)的内侧；所述钛杆(183)具有杆头和杆体，杆体上设有一圈切槽；捕获帽(181)与箱盖(1)外侧连接；钛杆(183)的杆头置于捕获帽(181)内，钛杆(183) 的杆体依次穿过箱盖(1)、箱体(8)、记忆合金管(182)内腔和调节套筒(184)后与钛螺母(185)连接；所述捕获壳(186)罩在钛杆(183)和记忆合金管(182)之上，并与箱体(8)固连。

4.如权利要求3所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，所述箱盖(1)和箱体(8)之间设置有用于辅助箱盖1开启的弹力机构。

5.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，所述限位释放机构(1)9包括安装底板(191)、导向槽轮(194)、双程记忆合金丝(195)、中间杆(197)、摆转短杆(198)、拨杆(199)、第一复位弹簧(1910)、复位簧片(1912)、限位锁钩(1913)以及第二复位弹簧(1914)；

导向槽轮(194)、中间杆(197)、拨杆(199)和限位锁钩(1913)均通过转轴与安装底板(191)连接；限位锁钩(1913)具有一个横板和一个竖板；与安装底板(191)的连接点位于竖板上；横板绕连接点的转轴摆转时可搭在皮纳卫星上设置的结构块(21)上或者从结构块(21)上脱开；竖板上连接有与安装底板(191)固连的、且位于其左侧的第二复位弹簧(1914)；竖板的左侧在所述连接点上方位置被限位；

中间杆(197)的上端在其右侧被限位；上端与竖板下端互相之间可搭接在一起；下端铰接有摆转短杆(198)，中间杆(197)的下端位于摆转短杆(198)左侧位置设置有复位弹片(1912)，下端还设有禁止摆转短杆(198)逆时针旋转的限位机构；

拨杆(199)位于中间杆(198)下方，卫星被限位状态时，拨杆(199)上端位于中间杆(197)左侧，且左侧被限位；下端连接有与安装底板(191)固连且位于其右侧的第一复位弹簧(1910)，同时连接双程记忆合金丝(195)的一端，双程记忆合金丝(195)绕在4个导向槽轮(194)上，另一端固定在安装底板(191)上。

6.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，所述限位释放机构(19)包括安装底板(191)、导向槽轮(194)、中间杆(197)、摆转圆盘(1908)、第一复位弹簧(1910)、复位簧片(19012)、限位锁钩(1913)以及第二复位弹簧(1914)；

导向槽轮(194)、中间杆(197)和限位锁钩(1913)均通过转轴与安装底板(191)连接；限位锁钩(1913)具有一个横板和一个竖板；与安装底板(191)的连接点位于竖板上；横板绕连接点的转轴摆转时可搭在皮纳卫星上设置的结构块(21)上或者从结构块(21)上脱开；竖板上连接有与安装底板(191)固连的、且位于其左侧的第二复位弹簧(1914)；竖板的左侧在所述连接点上方位置被限位；

中间杆(197)的上端在其右侧被限位；上端与竖板下端互相之间可搭接在一起；中间杆(197)下端具有一个斜面，其左侧高于右侧；

摆转圆盘(1908)位于中间杆(197)下方，左上端铰接有顶爪(19012)，右上端设置连接有固连在安装底板(191)上的第一复位弹簧(1910)；底端连接凯夫拉绳(19010)的一端，凯夫拉绳(19010)的另一端绕过导向槽轮(194)并穿过双程记忆合金簧(19013)后与滑块(19014)固结；摆转圆盘(1908)上设置有禁止顶爪(19012)逆时针转动的限制结构；簧片(19011)一端固连于摆转圆盘(1908)上，另一端抵在顶爪(19012)的右侧；滑块(19014)与双程记忆合金簧(19013)均设置于安装底板(1901)的半圆柱形安装槽中。

7.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，箱盖(1)上设置有用于对打开到位后的箱盖(1进)行紧锁与定位的锁定销(2)。

8.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，箱盖(1) 上设置有用于对箱盖(1)紧锁过程中的冲击以及振动起到缓冲作用的橡胶缓冲件(3)。

9.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，箱盖(1)的内侧表面四角均布有4组碟簧组件(101)。

10.如权利要求1所述的一种皮纳卫星轨道部署器，其特征在于，分离弹射机构有两组，分别设置在箱体(8)相对的两个侧面上。