CN113401372A - 一种适应于火工作动装置的降冲击分离结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适应于火工作动装置的降冲击分离结构，包括：第一转接块、第二转接块、垫板、锥套、导电螺钉和火工作动装置；其中，所述垫板通过所述导电螺钉与所述第一转接块的外端面相连接；所述第一转接块的内端面与所述第二转接块的内端面相贴合；所述锥套的一端设置于所述第一转接块开设的内部通孔，所述锥套的另一端设置于所述第二转接块开设的内部通孔；所述火工作动装置穿设于所述垫板开设的内部通孔、所述第一转接块开设的内部通孔、锥套和所述第二转接块开设的内部通孔。本发明具有冲击响应低、承载能力高、导电、安装便捷的优点，能够为航天器仪器设备提供良好的冲击环境。
Description
技术领域
本发明属于航天器结构技术领域，尤其涉及一种适应于火工作动装置的降冲击分离结构。
背景技术
分离装置在航天飞行器中的主要功能是在分离动作进行之前把需要分离的两体可靠连接起来，在接到分离时序时能够迅速切断两分离体之间的连接。爆炸螺栓、分离螺母装置等火工作动装置具有重量轻、安装便捷的优点，但往往冲击响应较高，直接用于有效载荷分离等冲击敏感部位时，较高的分离冲击将对敏感元器件带来不利影响。通过单纯降低火工作动装置源头的分离冲击很难满足低冲击的要求，且存在降低分离可靠性的风险。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种适应于火工作动装置的降冲击分离结构，具有冲击响应低、承载能力高、导电、安装便捷的优点，能够为航天器仪器设备提供良好的冲击环境。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种适应于火工作动装置的降冲击分离结构，包括：第一转接块、第二转接块、垫板、锥套、导电螺钉和火工作动装置；其中，所述垫板通过所述导电螺钉与所述第一转接块的外端面相连接；所述第一转接块的内端面与所述第二转接块的内端面相贴合；所述锥套的一端设置于所述第一转接块开设的内部通孔，所述锥套的另一端设置于所述第二转接块开设的内部通孔；所述火工作动装置穿设于所述垫板开设的内部通孔、所述第一转接块开设的内部通孔、锥套和所述第二转接块开设的内部通孔。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，所述第一转接块的外端面设置有若干锥台和安装孔；其中，所述第一转接块通过安装孔与待分离结构连接。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，所述第一转接块开设的内部通孔设置有锥孔；其中，锥孔的锥角与锥套匹配。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，所述垫板的数量不小于个，其中，相邻两个垫板的材料波阻抗存在差异，与第一转接块接触的垫板材料与第一转接块存在波阻抗差异。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，所述垫板的材料波阻抗为
其中，E为材料中一维应力纵波波速，ρ为材料密度。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，所述第二转接块开设有内部通孔，用于安装锥套；所述第二转接块的外端面设置有安装孔；其中，所述第二转接块通过安装孔与待分离结构连接。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，所述锥套包括平台、锥面和锥体；其中，所述锥体的一端设置有平台和锥面，平台和锥面相连接；所述锥体的内部开设有中心孔；所述锥面与第一转接块的锥孔配合。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，中心孔与第二转接块的内部通孔同轴。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，工作后，火工作动装置分离为两部分，一部分与第一转接块、垫板、导电螺钉作为一个整体分离，另一部分与第二转接块、锥套作为一个整体分离。
上述适应于火工作动装置的降冲击分离结构中，最外层的垫板的表面导电。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明不改变火工作动装置自身结构，因此不影响分离可靠性；
(2)本发明冲击响应低、承载能力高、导电、安装便捷，能够为航天器仪器设备提供良好的冲击环境。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的适应于火工作动装置的降冲击分离结构的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的适应于火工作动装置的降冲击分离结构工作后外形图；
图3(a)是本发明实施例提供的第一转接块的示意图；
图3(b)是本发明实施例提供的第一转接块的另一示意图；
图4(a)是本发明实施例提供的第二转接块的示意图；
图4(b)是本发明实施例提供的第二转接块的另一示意图；
图5是本发明实施例提供的垫板的示意图；
图6是本发明实施例提供的锥套的示意图；
图7是本发明实施例提供的导电螺钉、垫板与第一转接块安装的示意图；
图8是本发明实施例提供的锥套与第二转接块安装的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的适应于火工作动装置的降冲击分离结构的结构示意图；图2是本发明实施例提供的适应于火工作动装置的降冲击分离结构工作后外形图。
如图1和图2所示，该适应于火工作动装置的降冲击分离结构包括第一转接块1、第二转接块2、垫板3、锥套4、导电螺钉5和火工作动装置6。其中，
垫板3通过导电螺钉5与第一转接块1的外端面相连接；第一转接块1的内端面与第二转接块2的内端面相贴合；锥套4的一端设置于第一转接块1开设的内部通孔，锥套4的另一端设置于第二转接块2开设的内部通孔；火工作动装置6穿设于垫板3开设的内部通孔、第一转接块1开设的内部通孔、锥套4和第二转接块2开设的内部通孔。
如图3(a)和图3(b)所示，第一转接块1中心设置通孔，用于安装火工作动装置6。上端设置若干锥台7和安装孔8，转接块1通过安装孔8与待分离结构连接。第一转接块1底部可根据需要设置若干凹陷9，另需设置锥孔10(中心位置)，锥孔10的锥角与锥套4匹配。
如图5所示，垫板3设置火工作动装置6的避让孔14，另设置若干通孔15和安装孔16，通孔15与第一转接块1的锥台7配合，安装孔16与第一转接块1的安装孔8配合。垫板3应为多层结构，相邻两层的材料波阻抗应存在差异，接触第一转接块1的垫板材料也应与第一转接块1存在波阻抗差异。距离第一转接块1最远处的垫板表面应导电。导电螺钉5将垫板3固定在第一转接块1上，导电螺钉5的表面不应高于垫板3表面。
垫板3的材料波阻抗为
其中，E为材料中一维应力纵波波速，单位为N/m2；ρ为材料密度，单位为kg/m3。
如图4(a)和图4(b)所示，第二转接块2中心设置通孔11，用于安装锥套4。下端设置安装孔12，用于连接待分离结构。侧面设置安装孔13，用于连接分离弹簧等附加结构。
如图6所示，锥套4包括平台17、锥面18和锥体41；其中，锥体41的一端设置有平台17和锥面18，平台17和锥面18相连接；锥体41的内部开设有中心孔19；锥面18与第一转接块1的锥孔10配合。
如图7所示，转接块1、垫板3、导电螺钉5形成一个整体，转接块2与锥套4形成另一个整体，二者通过火工作动装置5连接在一起。
工作后，火工作动装置6分离为两部分，一部分与转接块1、垫板3、导电螺钉5作为一个整体分离，另一部分与转接块2、锥套4作为一个整体分离，如图8所示。
具体的，某星箭分离采用本发明的降冲击分离结构，每颗卫星采用四个降冲击分离结构，第一转接块1与卫星连接，第二转接块2与运载火箭连接。第一转接块1和第二转接块2材料为7055铝合金。
第一转接块1与卫星采用4个M10螺栓连接，材料波阻抗为14.3×106kg.m-2.s-1。
第二转接块2与运载火箭采用8个M10螺栓连接。
垫板3为双层结构，与第一转接块1接触的1层为镁合金，波阻抗为9×106kg.m-2.s-1、另1层为钛合金，波阻抗为22.8×106kg.m-2.s-1。
锥套4材料为不锈钢1Cr17Ni2。
导电螺钉5材料为黄铜。
火工作动装置6为分离螺母装置。
降冲击分离结构承载能力高于120kN，留在卫星端的重量低于0.9kg，两侧电阻差低于5mΩ。降冲击分离结构的分离时间小于50ms，4个降冲击分离结构的工作不同步性低于10ms。工作完成后，4000Hz内的卫星端分离冲击低于1600g。
本发明不改变火工作动装置自身结构，因此不影响分离可靠性；本发明冲击响应低、承载能力高、导电、安装便捷，能够为航天器仪器设备提供良好的冲击环境。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于包括：第一转接块(1)、第二转接块(2)、垫板(3)、锥套(4)、导电螺钉(5)和火工作动装置(6)；其中，
所述垫板(3)通过所述导电螺钉(5)与所述第一转接块(1)的外端面相连接；
所述第一转接块(1)的内端面与所述第二转接块(2)的内端面相贴合；
所述锥套(4)的一端设置于所述第一转接块(1)开设的内部通孔，所述锥套(4)的另一端设置于所述第二转接块(2)开设的内部通孔；
所述火工作动装置(6)穿设于所述垫板(3)开设的内部通孔、所述第一转接块(1)开设的内部通孔、锥套(4)和所述第二转接块(2)开设的内部通孔。
2.根据权利要求1所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：所述第一转接块(1)的外端面设置有若干锥台(7)和安装孔(8)；其中，所述第一转接块(1)通过安装孔(8)与待分离结构连接。
3.根据权利要求1所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：所述第一转接块(1)开设的内部通孔设置有锥孔(10)；其中，锥孔(10)的锥角与锥套(4)匹配。
4.根据权利要求1所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：所述垫板(3)的数量不小于2个，其中，相邻两个垫板(3)的材料波阻抗存在差异，与第一转接块(1)接触的垫板材料与第一转接块(1)存在波阻抗差异。
5.根据权利要求1所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：所述垫板(3)的材料波阻抗为
其中，E为材料中一维应力纵波波速，ρ为材料密度。
6.根据权利要求3所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：所述第二转接块(2)开设有内部通孔(11)，用于安装锥套(4)；所述第二转接块(2)的外端面设置有安装孔(12)；其中，所述第二转接块(2)通过安装孔(12)与待分离结构连接。
7.根据权利要求6所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：所述锥套(4)包括平台(17)、锥面(18)和锥体(41)；其中，
所述锥体(41)的一端设置有平台(17)和锥面(18)，平台(17)和锥面(18)相连接；
所述锥体(41)的内部开设有中心孔(19)；
所述锥面(18)与第一转接块(1)的锥孔(10)配合。
8.根据权利要求7所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：中心孔(19)与第二转接块(2)的内部通孔(11)同轴。
9.根据权利要求1所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：工作后，火工作动装置(6)分离为两部分，一部分与第一转接块(1)、垫板(3)、导电螺钉(5)作为一个整体分离，另一部分与第二转接块(2)、锥套(4)作为一个整体分离。
10.根据权利要求4所述的适应于火工作动装置的降冲击分离结构，其特征在于：最外层的垫板的表面导电。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110113605A1 (en) * | 2009-09-22 | 2011-05-19 | Eads Casa Espacio S.L. | Restraint and release device |
| CN106052490A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 上海宇航系统工程研究所 | 星箭点式连接分离模块及其装置 |
| CN107140238A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-08 | 北京卫星环境工程研究所 | 动能高效耗散空间碎片防护结构 |
| CN107757953A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京电子工程总体研究所 | 一种低冲击的火工分离装置 |
| CN108502213A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-07 | 上海微小卫星工程中心 | 一种爆炸螺栓连接解锁装置 |
| US20180273216A1 (en) * | 2015-09-30 | 2018-09-27 | Airbus Defence And Space Sas | Device for controlled separation between two parts and use of such a device |
| CN109050988A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-21 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种分离螺母连接解锁装置 |
| CN213008812U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-04-20 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种低冲击解锁捕获装置 |
-
2021
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110113605A1 (en) * | 2009-09-22 | 2011-05-19 | Eads Casa Espacio S.L. | Restraint and release device |
| US20180273216A1 (en) * | 2015-09-30 | 2018-09-27 | Airbus Defence And Space Sas | Device for controlled separation between two parts and use of such a device |
| CN106052490A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 上海宇航系统工程研究所 | 星箭点式连接分离模块及其装置 |
| CN107757953A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京电子工程总体研究所 | 一种低冲击的火工分离装置 |
| CN107140238A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-08 | 北京卫星环境工程研究所 | 动能高效耗散空间碎片防护结构 |
| CN108502213A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-07 | 上海微小卫星工程中心 | 一种爆炸螺栓连接解锁装置 |
| CN109050988A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-21 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种分离螺母连接解锁装置 |
| CN213008812U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-04-20 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种低冲击解锁捕获装置 |
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