CN113636112A - 一种蓄能式星箭分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄能式星箭分离装置，包括星箭适配器、固定座、下基座、电机、十字螺栓、上基座、弹簧、卫星本体、连接臂和太阳能帆板，所述固定座设于星箭适配器的内部，所述星箭适配器内设有控制器，所述下基座设于星箭适配器的上端，所述电机固定设于固定座上，所述十字螺栓设于电机的动力输出端，所述上基座设于卫星本体上，所述弹簧固接设于下基座上，所述十字螺栓贯穿下基座且穿过弹簧与上基座螺纹连接，所述连接臂设于卫星本体上，所述太阳能帆板设于连接臂上。本发明属于航空航天技术领域，具体是指一种弹簧蓄能驱动代替火工品驱动、可有效对卫星本体进行缓震和保护的延长卫星的在轨寿命的蓄能式星箭分离装置。
Description
技术领域
本发明属于航空航天技术领域，具体是指一种蓄能式星箭分离装置。
背景技术
卫星在被运载火箭送入预定轨道后，还需要与运载火箭之间实现星箭分离，发射任务才算圆满成功，星箭分离装置决定了卫星在分离时的姿态、线速度、角速度等关键参数，是决定最终入轨精度的最后一环，现有的星箭分离装置，多采用火工品驱动，通过火工品燃烧产生的高温高压燃气来驱动分离装置以实现星箭分离，如爆炸螺栓、分离螺母、拔销器等，由此带来的问题是，分离时的冲击较大，分离力度的精确控制难度相对较高，对不同的卫星规格、不同的入轨精度要求普适性相对较低，只能一次性使用，且高温高压的燃气对卫星和运载火箭均会造成一定程度的烧蚀或损坏。此外，火工品本身也具有较高的危险性，对操作人员的安全构成较大的威胁，在设计、加工、装配、试验、原料审批等方面也具有较高的要求，不利于成本的节省和产品的快速迭代，另外，由于绝大多数卫星的质心并不规则(即质心不在正中心)，故卫星在完成总装、测定质心后，都需要在卫星上添加配重使其质心规则，以满足现有星箭分离装置条件下卫星的分离姿态要求，但这就相应的牺牲了卫星上搭载的仪器设备及其所携带的推进剂质量，从而牺牲了卫星的性能及其在轨寿命。
发明内容
为了解决上述难题，本发明提供了一种弹簧蓄能驱动代替火工品驱动、可有效对卫星本体进行缓震和保护的延长卫星的在轨寿命的蓄能式星箭分离装置。
为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种蓄能式星箭分离装置，包括星箭适配器、固定座、下基座、电机、十字螺栓、上基座、弹簧、卫星本体、连接臂和太阳能帆板，所述固定座设于星箭适配器的内部，所述星箭适配器内设有控制器，所述下基座设于星箭适配器的上端，所述电机固定设于固定座上，所述十字螺栓设于电机的动力输出端，所述上基座设于卫星本体上，所述弹簧固接设于下基座上，所述十字螺栓贯穿下基座且穿过弹簧与上基座螺纹连接，所述连接臂设于卫星本体上，所述太阳能帆板设于连接臂上。
进一步地，所述弹簧设有多组且圆周阵列设于下基座上，所述每组弹簧的弹性系数不一致，故四个角的分离力度也并不一样，这是为了在卫星质心不规则(即质心不在正中心)的情况下，弹簧不会在分离时对卫星产生干扰力矩，避免卫星在分离后发生姿态偏转或周向旋转等异常现象，保证卫星始终是沿轴线方向平动分离，从而保证卫星最终的入轨精度。
进一步地，所述十字螺栓的数量等于弹簧的数量。
进一步地，所述电机为伺服电机，所述电机设有多组且与十字螺旋数量相等，所述多组电机型号规格一致且均与控制器同步信号连接。
进一步地，所述十字螺栓的十字块位于下基座靠近电机的一侧。
本发明采取上述结构取得有益效果如下：本发明提供的一种蓄能式星箭分离装置通过采取机械结构和电机驱动使星箭适配器与卫星本体分离，摈弃了火工品，不仅更安全、更经济，而且可以在恶劣的飞行过程中为卫星本体提供一定程度的缓冲和减震保护。
附图说明
图1为本发明一种蓄能式星箭分离装置的整体结构图；
图2为图1中A向剖面图。
其中，1、星箭适配器，2、固定座，3、下基座，4、控制器，5、电机，6、十字螺栓，7、上基座，8、弹簧，9、卫星本体，10、连接臂，11、太阳能帆板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以下结合附图，对本发明做进一步详细说明。
如图1-2所述，本发明一种蓄能式星箭分离装置，包括星箭适配器1、固定座2、下基座3、电机5、十字螺栓6、上基座7、弹簧8、卫星本体9、连接臂10和太阳能帆板11，所述固定座2设于星箭适配器1的内部，所述星箭适配器1内设有控制器4，所述下基座3设于星箭适配器1的上端，所述电机5固定设于固定座2上，所述十字螺栓6设于电机5的动力输出端，所述上基座7设于卫星本体9上，所述弹簧8固接设于下基座3上，所述十字螺栓6贯穿下基座3且穿过弹簧8与上基座7螺纹连接，所述连接臂10设于卫星本体9上，所述太阳能帆板11设于连接臂10上。
所述弹簧8设有多组且圆周阵列设于下基座3上，所述每组弹簧8的弹性系数不一致。
所述十字螺栓6的数量等于弹簧8的数量。
所述电机5为伺服电机，所述电机5设有多组且与十字螺栓6数量相等，所述多组电机5型号规格一致且均与控制器4同步信号连接。
所述十字螺栓6的十字块位于下基座3靠近电机5的一侧。
具体使用时，通过控制器4控制电机5的通断电，使得电机5十字螺栓6旋转，通过十字螺栓6把上基座7和下基座3连接为一体，此时弹簧8处于被压缩状态，当需要星箭分离时，控制器4再次使得电机5启动，使得十字螺栓6反向旋转，从而十字螺栓6同时从上基座7上脱离，此时在弹簧8的作用下，卫星本体9被均匀的弹离，从而卫星本体9彻底与星箭适配器1分离，而此时弹簧8继续留在下基座3上，卫星本体9在太阳能帆板11提供电力的情况下继续运行。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种蓄能式星箭分离装置，其特征在于：包括星箭适配器、固定座、下基座、电机、十字螺栓、上基座、弹簧、卫星本体、连接臂和太阳能帆板，所述固定座设于星箭适配器的内部，所述星箭适配器内设有控制器，所述下基座设于星箭适配器的上端，所述电机固定设于固定座上，所述十字螺栓设于电机的动力输出端，所述上基座设于卫星本体上，所述弹簧固接设于下基座上，所述十字螺栓贯穿下基座且穿过弹簧与上基座螺纹连接，所述连接臂设于卫星本体上，所述太阳能帆板设于连接臂上。
2.根据权利要求1所述的一种蓄能式星箭分离装置，其特征在于：所述弹簧设有多组且圆周阵列设于下基座上，所述每组弹簧的弹性系数不一致。
3.根据权利要求2所述的一种蓄能式星箭分离装置，其特征在于：所述十字螺栓的数量等于弹簧的数量。
4.根据权利要求3所述的一种蓄能式星箭分离装置，其特征在于：所述电机为伺服电机，所述电机设有多组且与十字螺旋数量相等，所述多组电机型号规格一致且均与控制器同步信号连接。
5.根据权利要求4所述的一种蓄能式星箭分离装置，其特征在于：所述十字螺栓的十字块位于下基座靠近电机的一侧。
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