CN207809822U - 立方星弹射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立方星弹射器，包括：壳体结构，包括舱体及舱盖；弹射结构，用于承载并弹射立方星；锁定结构，包括锁定电机、机械锁定机构及机械锁扣，所述机械锁定机构与所述机械锁扣分别设置于所述舱体及所述舱盖上，所述锁定电机与所述机械锁定机构传动连接，并驱动所述机械锁定机构与所述机械锁扣配合锁定或解锁所述舱盖与所述舱体；舱盖自锁结构；以及导轨抱死结构；所述舱盖自锁结构锁定所述舱盖后，所述导轨抱死结构脱离所述弹射结构，所述弹射结构能够沿所述弹射导轨滑动并弹射所述立方星。这样无需再使用火攻器的爆炸实现舱盖与舱体的解锁，进而避免爆炸粉尘的产生，保证立方星的性能。

Description

立方星弹射器

技术领域

本实用新型涉及立方星发射技术领域，特别是涉及一种立方星弹射器。

背景技术

目前，立方星和运载火箭的分离都采用弹射器结构，而弹射器的在释放卫星时大多采用火攻器来实现舱门的锁死和释放，而火攻器的使用则可能造成立方星在释放时会有火攻器的爆炸粉尘进入到立方星内而造成立方星的功能受损，影响其使用性能。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前使用火攻器解锁舱盖与舱体导致的爆炸粉尘进入立方星导致立方星性能受损的问题，提供一种无需火攻器解锁、避免立方星性能受损的立方星弹射器。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种立方星弹射器，包括：

壳体结构，包括舱体及能够打开或关闭所述舱体的舱盖；

弹射结构，位于所述舱体中，用于承载并弹射立方星；

锁定结构，设置于所述壳体结构上，用于锁定或解锁所述舱盖与所述舱体；所述锁定结构包括锁定电机、机械锁定机构及机械锁扣，所述机械锁定机构与所述机械锁扣分别设置于所述舱体及所述舱盖上，所述锁定电机与所述机械锁定机构传动连接，并驱动所述机械锁定机构与所述机械锁扣配合锁定或解锁所述舱盖与所述舱体；

舱盖自锁结构，连接所述舱盖与所述舱体，用于锁定打开至预设角度的所述舱盖；以及

导轨抱死结构，与所述舱盖自锁结构联动，所述舱盖自锁结构未锁定所述舱盖时，所述导轨抱死结构能够限制所述弹射结构在所述弹射导轨上滑动；

所述舱盖自锁结构锁定所述舱盖后，所述导轨抱死结构脱离所述弹射结构，所述弹射结构能够沿所述弹射导轨滑动并弹射所述立方星。

在其中一个实施例中，所述机械锁定机构包括传动组件及锁紧组件，所述传动组件与所述锁定电机的输出轴传动连接，所述锁紧组件设置于所述传动组件上；

所述机械锁扣上具有锁定槽，所述锁定电机带动所述传动组件运动，并带动所述锁紧组件运动使所述锁紧组件卡设或者脱离所述锁定槽。

在其中一个实施例中，所述传动组件包括主动齿轮及与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮安装于所述锁定电机的输出轴上；

所述锁定组件包括两个锁轴及两个锁紧轴承，两个所述锁轴分别安装于所述主动齿轮及所述从动齿轮上，两个锁紧轴承分别设置于所述锁轴上；

所述锁定电机驱动所述主动齿轮转动，并带动所述从动齿轮转动，同时所述锁轴分别带动对应的所述锁紧轴承运动，使得所述锁紧轴承卡设或者脱离所述锁定槽。

在其中一个实施例中，所述锁定组件还包括两个转盘，两个所述转盘分别固定于所述主动齿轮及所述从动齿轮上，且所述锁紧轴承通过所述锁轴固定于所述转盘上。

在其中一个实施例中，所述立方星弹射器还包括联动件，所述舱盖自锁结构与所述导轨抱死结构通过所述联动件连接实现联动。

在其中一个实施例中，所述弹射导轨上具有开口，所述导轨抱死结构位于所述开口处；

所述导轨抱死结构伸出，所述导轨抱死结构凸出于所述弹射导轨并限制所述弹射结构；

所述导轨抱死结构缩回，所述导轨抱死结构与所述弹射导轨共面设置，所述弹射结构能够沿所述弹射导轨滑出所述舱体。

在其中一个实施例中，所述舱盖自锁结构包括异型轮，所述异型轮连接所述舱盖与所述舱体；

所述导轨抱死结构包括传递臂及与所述传递臂连接的限位部，所述联动件连接所述异型轮与所述传递臂，所述限位部能够限制所述弹射结构；

所述舱盖打开并带动所述异型轮运动，所述舱盖打开至预设角度后，所述联动件卡设于所述异型轮上，并带动所述传递臂及所述限位部释放所述弹射结构。

在其中一个实施例中，所述弹射结构包括螺旋弹簧及弹射托板；所述螺旋弹簧的一端固定于所述舱体的底部，所述螺旋弹簧的另一端固定所述弹射托板，所述弹射托板用于承载所述立方星；

所述螺旋弹簧为矩形螺旋弹簧，且，所述螺旋弹簧的截面尺寸从远离所述弹射托板的一端到靠近所述弹射托板的一端逐渐增加。

在其中一个实施例中，所述壳体结构还包括开关轴及套设于所述开关轴上的打开弹簧，所述开关轴转动连接所述舱盖与所述舱体；

所述锁定结构解锁所述舱体与所述舱盖，所述舱盖在所述打开弹簧的作用下自动打开；

所述舱盖朝向所述舱体的一表面上凸出设置压紧部，所述压紧部用于压紧所述舱体中所述立方星；

所述压紧部为弹性部件。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的立方星弹射器，立方星放置于舱体的弹射结构上，将舱盖盖设于舱体上，并通过锁定结构锁定将舱盖锁定于舱体上；弹射时，锁定结构解锁舱体与舱盖，舱盖打开后并至预设角度后，弹射结构能够沿弹射导轨滑动，并将立方星从舱体中弹出；并且，锁定结构的锁定与解锁是通过锁定电机、机械锁定机构及机械锁扣配合实现的，锁定电机驱动机械锁定机构与机械锁扣配合实现舱盖与舱体的锁定与解锁；有效的解决目前使用火攻器解锁舱盖与舱体导致的爆炸粉尘进入立方星导致立方星性能受损的问题，这样无需再使用火攻器的爆炸实现舱盖与舱体的解锁，进而避免爆炸粉尘的产生，保证立方星的性能；并且，采用机械式的锁定结构后还不会产生大的摄动，以免对运载火箭的适配产生造成影响，保证立方星能够准确进入预定轨道。通过舱盖自锁结构与导轨抱死结构的联动使得弹射结构在舱盖打开至预设角度之后才能弹射，避免立方星与舱盖之间发生磕碰，保证发射的准确性，使得立方星安全出舱，同时还能保证立方星的使用性能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的立方星弹射器舱盖打开的结构示意图；

图2为图1所示的立方星弹射器中机械锁定机构的结构示意图；

图3为图1所示的立方星弹射器中机械锁扣的结构示意图；

图4为图1所示的立方星弹射器中舱盖自锁结构与导轨抱死结构的连接示意图；

图5为图1所示的立方星弹射器中螺旋弹簧的俯视图；

图6为图5所示的螺旋弹簧的立体图；

其中：

100-立方星弹射器；

110-壳体结构；

111-舱体；1111-弹射导轨；

112-舱盖；1121-压紧部；

113-开关轴；

114-打开弹簧；

120-弹射结构；

121-螺旋弹簧；

122-弹射托板；

130-锁定结构；

131-锁定电机；

132-机械锁定机构；1321-传动组件；13211-主动齿轮；13212-从动齿轮；1322-锁定组件；13221-锁轴；13222-锁紧轴承；13223-转盘；

133-机械锁扣；1331-锁定槽；

140-舱盖自锁结构；

150-导轨抱死结构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的立方星弹射器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，本实用新型提供了一种立方星弹射器100，该立方星弹射器100用于弹射立方星，使得立方星弹射出舱，以用于大学开展航天科学研究与教育，用于对海洋、大气环境、船舶、航空飞行器等的监测通信，空间成像，通信，大气研究，生物学研究，新技术试验平台等方面，具有成本低、功能密度大、研制周期短、入轨快的特点。通常，1单位立方星简称为1U，2单位立方星简称为2U，等等，在此不一一说明。当立方星进入外太空预定轨道时，运载火箭能够按照飞行程序将弹射信号发送给将立方星弹射器100，并将立方星弹射。并且，采用本实用新型的立方星弹射器100弹射立方星，能够避免使用火攻器的爆炸实现舱盖112与舱体111的解锁，进而避免产生的爆炸粉尘进入立方星内造成立方星功能受损，保证立方星的性能。

参见图1至图3，在本实用新型中，立方星弹射器100包括壳体结构110、弹射结构120及锁定结构130。壳体结构110起收纳作用，立方星弹射器100的大部分结构及立方星均位于壳体结构110中，以便于将立方星运载到外太空中。锁定结构130设置于壳体结构110上，用于锁定或者打开壳体结构110。可以理解的是，立方星弹射器100在进入外太空预定轨道之前均需处于封闭状态，以避免立方星出现不在轨运行的问题以及弹射失败的问题，只有在进入外太空预定轨道后准备弹射时才打开，以保证立方星能够从壳体结构110中弹射出。弹射结构120设置于壳体结构110中，用于弹射立方星。立方星位于壳体结构110中并放置于弹射结构120上，弹射结构120向立方星提供推力，该推力为立方星的弹射力，使得立方星安全弹出，有效的避免通过火工品爆炸实现立方星的分离，能够避免对立方星本身产生损伤，同时还能避免冲击力对立方星产生的影响，保证立方星安全弹射出舱。

具体的，壳体结构110包括舱体111及能够打开或关闭舱体111的舱盖112。舱盖112关闭舱体111后，壳体结构110处于封闭状态；舱盖112打开舱体111后，弹射结构120能够将立方星从舱体111中弹出。锁定结构130用于锁定或解锁舱盖112与舱体111，以保证舱盖112可靠的盖设于舱体111上。并且，锁定结构130解锁舱盖112与舱体111后，舱盖112打开至预设角度后，弹射结构120才能够将立方星从舱体111中弹出；若舱盖112打开的角度小于等于预设角度，此时弹射结构120不能弹射立方星。运载过程中，锁定结构130始终将舱盖112与舱体111锁定，使得舱盖112盖设于舱体111上，避免立方星出舱；弹射时，锁定结构130解锁舱盖112与舱体111，使得舱盖112相对于舱体111打开，而且，当舱盖112打开至预设角度后，弹射结构120将立方星从舱体111中弹出，实现立方星的弹射，以避免立方星与舱盖112之间发生磕碰，避免立方星损伤。示例的，舱体111呈中空的长方体设置，其一端具有开口，弹射结构120设置于中空的长方体中，舱盖112盖设于开口处，以封闭呈长方体的舱体111。当然，在本实用新型的其他实施方式中，舱体111还可呈柱状等形状设置。

而且，锁定结构130包括锁定电机131、机械锁定机构132及机械锁扣133，机械锁定机构132与机械锁扣133分别设置于舱体111及舱盖112上，锁定电机131与机械锁定机构132传动连接，并驱动机械锁定机构132与机械锁扣133配合锁定或解锁舱盖112与舱体111。锁定电机131作为锁定结构130的动力源，以控制机械锁定机构132与机械锁扣133配合，实现舱盖112与舱体111的锁定与解锁。在本实施例中，锁定电机131及机械锁定机构132设置于舱体111上，机械锁扣133设置于舱盖112上。可以理解的是，机械锁定机构132与机械锁扣133配合锁定舱盖112与舱体111时，舱盖112与舱体111之间封闭，此时可以实现立方星的运载；当立方星进入外太空预定轨道后，立方星弹射器100接收弹射信号后，锁定电机131控制机械锁定机构132与机械锁扣133解锁舱盖112与舱体111，此时，舱盖112打开舱体111，并且，当舱盖112打开预设角度后，弹射结构120能够将其上的立方星弹出舱体111。

进一步地，机械锁定机构132包括传动组件1321及锁紧组件，传动组件1321与锁定电机131的输出轴传动连接，锁紧组件设置于传动组件1321上。机械锁扣133上具有锁定槽1331，锁定电机131带动传动组件1321运动，并带动锁紧组件运动使锁紧组件卡设或者脱离锁定槽1331。传动组件1321能够将锁定电机131的运动输出，以控制锁紧组件卡设于锁定槽1331或者脱离锁定槽1331，实现舱盖112与舱体111的锁定与解锁。在本实用新型中，锁紧组件卡设于锁定槽1331或者脱离锁定槽1331是通过锁定电机131正反转带动传动组件1321运动实现的。具体的，当向舱体111中装载立方星时，将立方星放置于弹射结构120上并施加外力，在外力和立方星自身重力的作用下，立方星压缩弹射结构120并逐渐进入到舱体111中；盖上舱盖112后，锁定电机131工作，此时，锁定电机131朝向一个方向转动，并带动传动组件1321运动，使得传动组件1321带动锁定组件1322运动并卡设到机械锁扣133的锁定槽1331中；如此，实现舱盖112与舱体111的锁定，锁定电机131断电，立方星和立方星弹射器100装填完毕等待发射。当立方星进入预定轨道时，运载火箭能够按照飞行程序将弹射信号发送给将立方星弹射器100，弹射器接收弹射信号后给锁定电机131供电，此时锁定电机131朝向另一个方向运动，以驱动传动组件1321带动锁定组件1322运动并脱离机械锁扣133的锁定槽1331，锁定电机131断电，实现舱盖112与舱体111的解锁；舱盖112打开至预设角度后，弹射结构120带动立方星滑出舱体111，实现立方星的弹射。在本实施例中，电机正向通电后正转，能够通过传动组件1321带动锁定组件1322锁定于机械锁扣133的锁定槽1331中；电机通反向通电后反转，能够通过传动组件1321带动锁定组件1322脱离机械锁扣133的锁定槽1331。

示例的，传动组件1321包括主动齿轮13211及与主动齿轮13211相啮合的从动齿轮13212，主动齿轮13211安装于锁定电机131的输出轴上。锁定组件1322包括两个锁轴13221及两个锁紧轴承13222，两个锁轴13221分别安装于主动齿轮13211及从动齿轮13212上，两个锁紧轴承13222分别设置于锁轴13221上。锁定电机131驱动主动齿轮13211转动，并带动从动齿轮13212转动，同时锁轴13221分别带动对应的锁紧轴承13222运动，使得锁紧轴承13222卡设或者脱离锁定槽1331。锁定结构130锁定舱盖112与舱体111时，锁定电机131驱动主动齿轮13211正转即顺时针转动，并带动从动齿轮13212逆时针转动，此时，主动齿轮13211与从动齿轮13212上的锁轴13221相向运动，并卡设到机械锁扣133的锁定槽1331中；锁定结构130解锁舱盖112与舱体111时，锁定电机131驱动主动齿轮13211反转即逆时针转动，并带动从动齿轮13212顺时针转动，此时，主动齿轮13211与从动齿轮13212上的锁轴13221相背运动，并脱离械锁扣的锁定槽1331。当然，在本实用新型的其他实施方式中，传动组件1321还可替换为连杆结构等等或者其他能够实现驱动锁轴13221带动锁定轴承卡设到锁定槽1331中的结构。可选地，在本实用新型的其他实施方式中，也可只通过一个锁轴13221带动锁定轴承与机械锁扣133的锁定槽1331配合。

可选地，锁定组件1322还包括两个转盘13223，两个转盘13223分别固定于主动齿轮13211及从动齿轮13212上，且锁紧轴承13222通过锁轴13221固定于转盘13223上。转盘13223能够方便锁轴13221与主动齿轮13211及从动齿轮13212之间的装配。

本实用新型的立方星弹射器100采用机械式的锁定结构130实现舱盖112与舱体111的解锁与锁定，具体为：锁定电机131驱动主动齿轮13211与从动齿轮13212转动，并通过锁轴13221带动锁定轴承卡设或者脱离机械锁扣133的锁定槽1331，以实现舱盖112与舱体111的锁定与解锁。机械式的锁定结构130的结构简单，方便操作，且安全性高，能够解决目前使用火攻器解锁舱盖112与舱体111导致的爆炸粉尘进入立方星导致立方星性能受损的问题，使得本实用新型的立方星弹射器100无需使用火攻器的爆炸实现舱盖112与舱体111的解锁，进而避免爆炸粉尘的产生，保证立方星的性能；并且，采用机械式的锁定结构130后，还不会产生大的摄动对运载火箭的适配产生造成影响，保证立方星能够准确进入预定轨道。

参见图1和图4，作为一种可实施方式，立方星弹射器100还包括舱盖自锁结构140及导轨抱死结构150，舱盖自锁结构140连接舱盖112与舱体111，用于锁定打开至预设角度的舱盖112。导轨抱死结构150可伸出或缩回弹射导轨1111，舱盖自锁结构140与导轨抱死结构150联动。舱盖自锁结构140锁定舱盖112后，导轨抱死结构150缩回弹射导轨1111，弹射托板122能够沿弹射导轨1111滑动并弹射立方星。舱盖112打开后，通过舱盖自锁结构140锁定舱盖112，避免舱盖112的位置发生窜动，保证立方星弹射的可靠性，使得立方星准确进入预定轨道；还能避免舱盖112与立方星发生磕碰导致立方星损伤，实现立方星安全出舱。导轨抱死结构150能够限制弹射结构120的运动。可以理解的是，舱盖112在打开的过程中，导轨抱死结构150限制弹射结构120的运动，当舱盖112打开至预设角度后，导轨抱死结构150不再限制弹射结构120，此时，弹射结构120能够将其上的立方星弹射出舱。也就是说，导轨抱死结构150能够避免舱盖112在打开的一瞬间弹射结构120就将立方星弹出，使得弹射结构120在经过一段时间后才弹射立方星，避免立方星与舱盖112发生磕碰。

并且，舱盖自锁结构140与导轨抱死结构150联动。舱盖自锁结构140锁定舱盖112后，舱盖自锁结构140能够带动导轨抱死结构150运动，使得导轨抱死结构150不再限制弹射结构120；若舱盖112的打开后一直未到预设角度，此时，导轨抱死结构150一直会限制弹射结构120弹射立方星，避免出现立方星与舱盖112发生磕碰的可能性；而且，舱盖自锁结构140锁定舱盖112后，舱盖自锁结构140先带动导轨抱死结构150向舱体111内压缩弹射结构120，然后导轨抱死结构150再松开弹射结构120使得弹射结构120将立方星弹出，这样能够增加立方星的弹射力，保证立方星弹射准确可靠。可选地，预设角度是指舱盖112相对于舱体111的运动角度，该预设角度需≥110°。本实施例中，预设角度≥130°，也就是说，舱盖112打开超过130°后，导轨抱死结构150才会不再限制弹射结构120的运动。

导轨抱死结构150可伸出或缩回弹射导轨1111。导轨抱死结构150伸出弹射导轨1111，导轨抱死结构150能够限制弹射结构120的位置，避免弹射结构120弹射立方星；导轨抱死结构150缩回弹射导轨1111后，导轨抱死结构150不再限制弹射结构120的位置，此时，弹射结构120能够沿弹射导轨1111滑动并弹射立方星。并且，舱盖自锁结构140与导轨抱死结构150联动后，舱盖自锁结构140自锁舱盖112的同时能够带动导轨抱死结构150缩回弹射导轨1111；舱盖自锁结构140未锁定舱盖112时，导轨抱死结构150始终伸出弹射结构120。

进一步地，立方星弹射器100还包括联动件，舱盖自锁结构140与导轨抱死结构150通过联动件连接实现联动。较佳地，在本实施例中，联动件为弹簧拉杆。也就是说，舱盖自锁结构140运动通过弹簧拉杆带动导轨抱死结构150运动，使得导轨抱死结构150伸出或缩回。当然，在本实用新型的其他实施方式中，还可通过连杆结构替换弹簧拉杆。

再进一步地，弹射导轨1111上具有开口，导轨抱死结构150位于开口处。导轨抱死结构150伸出，导轨抱死结构150凸出于弹射导轨1111并限制弹射结构120。导轨抱死结构150缩回，导轨抱死结构150与弹射导轨1111共面设置，弹射结构120能够沿弹射导轨1111滑出舱体111。由于弹射导轨1111的数量为多个，在每个弹射槽的其中一个弹射导轨1111上开设开口用于收容导轨抱死结构150就能够限制弹射托板122的运动。

示例的，导轨抱死结构150为限位块，限位块的截面形状及尺寸与弹射导轨1111的截面形状相一致，且限位块的尺寸还与弹射导轨1111上开口处的尺寸相一致。导轨抱死结构150缩回后，限位块位于开口中，限位块的表面能够与弹射导轨1111的表面共面，这样，螺旋弹簧121带动弹射托板122沿着弹射导轨1111及限位块滑动，实现将立方星弹出舱体111。导轨抱死结构150伸出后，限位块的表面凸出于弹射导轨1111的表面，此时，限位块的端部表面能够与弹射托板122抵接，以限制弹射托板122继续沿弹射导轨1111运动。当然，在本实用新型的其他实施方式中，导轨抱死结构150还可为挡片或者其他能够对弹射结构120限位以及缩回开口中的结构。可以理解的是，由于立方星弹射器100弹射的立方星的尺寸不同，若弹射小尺寸的立方星时，导轨抱死结构150限制弹射托板122的位置；若立方星的尺寸较大，与舱体111的截面形状相适配，此时，导轨抱死结构150与立方星的外表面抵接，以限制弹射托板122弹射立方星。

较佳地，舱盖自锁结构140包括异型轮，异型轮连接舱盖112和舱体111。可选地，异型轮的外轮廓由多段半径不同的圆弧围设而成。而且，异型轮上具有用于卡设固定联动件的卡槽。在本实施例中，异型轮的外轮廓由至少三段不同直径的圆弧拼接而成，并在异型轮上形成卡槽。导轨抱死结构150包括传递臂及与传递臂连接的限位部。联动件的一端连接传递臂，另一端与异型轮活动连接。可选地，联动件的顶部设置轴承，方便联动件与异型轮之间的运动。舱盖112打开时，舱盖112能够带动异型轮相对舱体111运动。舱盖112打开并带动异型轮运动，舱盖112打开至预设角度后，联动件卡设于异型轮上，并带动传递臂及限位部释放弹射结构120。具体的：当舱盖112打开至预设角度后，联动件顶部的轴承卡设于卡槽中，实现舱盖112的锁定；同时，异型轮带动联动件向下运动，并带动传递臂向下运动，这样，限位部能够带动弹射结构120反向运动并释放弹射结构120，使得弹射结构120将立方星弹射出舱。

示例的，限位部为角钢片器件，角钢片器件的截面形状及尺寸与弹射导轨1111的截面形状相一致，且角钢片器件的尺寸还与弹射导轨1111上开口处的尺寸相一致。导轨抱死结构150缩回后，限位部位于开口中，限位部的表面能够与弹射导轨1111的表面共面，这样，弹射结构120能够沿着弹射导轨1111及限位部滑动，实现将立方星弹出舱体111。导轨抱死结构150伸出后，限位部的表面凸出于弹射导轨1111的表面，此时，限位部的端部表面能够与弹射结构120抵接，以限制弹射结构120继续沿弹射导轨1111运动。当然，在本实用新型的其他实施方式中，导轨抱死结构150还可为挡片或者其他能够对弹射结构120限位以及缩回开口中的结构。可以理解的是，由于立方星弹射器100弹射的立方星的尺寸不同，若弹射小尺寸的立方星时，导轨抱死结构150限制弹射结构120的位置；若立方星的尺寸较大，与舱体111的截面形状相适配，此时，导轨抱死结构150与立方星的外表面抵接，以限制弹射结构120弹射立方星。

参见图1、图5和图6，作为一种可实施方式，弹射结构120包括螺旋弹簧121及弹射托板122；螺旋弹簧121的一端固定于舱体111的底部，螺旋弹簧121的另一端固定弹射托板122，弹射托板122用于承载立方星。螺旋弹簧121在舱体111中可压缩设置，立方星装载时，将立方星放置于弹射托板122上，并向立方星施加作用力，以压缩螺旋弹簧121，然后将舱盖112盖设于舱体111上，并通过锁定结构130锁定舱盖112与舱体111。当立方星进入外太空预定轨道时，运载火箭安装预设轨迹控制锁定结构130解锁舱盖112与舱体111，然后舱盖112打开舱体111，螺旋弹簧121能够在自身弹性力作用下伸展，并带动弹性托盘逐渐伸出，使得弹簧托板将立方星推出舱体111，实现立方星安全弹射出舱。

并且，螺旋弹簧121的截面形状呈多边形。这样螺旋弹簧121的弹力作为立方星的推力，使得立方星能够顺利从舱体111中弹射出，而且，螺旋弹簧121具有较大的横向力，保证立方星弹射过程中的稳定性，进而保证立方星弹射的可靠性，使得立方星准确的弹射的预定轨道上。弹射托板122的形状与舱体111的截面形状相适配，以保证螺旋弹簧121带动弹射托板122在舱体111中伸出或缩回。可选地，弹射托板122上具有多个减重孔，该减重孔用于减轻弹射托板122的重量，进而使得螺旋弹簧121的推力大部分作用于立方星上，减小能量损耗。

另外，弹射结构120还包括固定件，螺旋弹簧121的一端通过固定件固定于舱体111的底部，螺旋弹簧121的另一端通过固定件与弹射托板122固定连接。这样能够避免螺旋弹簧121脱离而影响立方星的弹射，使得螺旋弹簧121产生的推力能够准确的作用在立方星上，保证立方星弹射的准确性。示例的，固定件包括螺纹件和/或固定片，螺旋弹簧121通过螺纹件和/或固定片固定于舱体111中或者弹射托板122上，保证螺旋弹簧121可靠固定。在本实施例中，螺旋弹簧121的一端通过固定片固定于舱体111的底部，螺旋弹簧121的另一端通过螺纹件与弹射托板122固定连接。

当然，在本实用新型的其他实施方式中，螺旋弹簧121还可通过凸柱、凹槽等结构固定或者通过胶粘方式固定。

进一步地，螺旋弹簧121的截面尺寸从远离弹射托板122的一端到靠近弹射托板122的一端逐渐增加。螺旋弹簧121压缩后，螺旋弹簧121处于同一平面。也就是说，螺旋弹簧121伸展后呈类似于锥形的结构，螺旋弹簧121压缩后，螺旋弹簧121的各圈层层套设并位于同一平面内。螺旋弹簧121采用上述结构设置后，有利于节省空间，并且，具有较强的承载能力，继而保证产生较大的推力，以保证弹射时将立方星从舱体111中弹出。示例的，螺旋弹簧121为矩形螺旋弹簧121。即矩形螺旋弹簧121压缩后为一个矩形框，矩形螺旋弹簧121能够具有较大的横向稳定性。

作为一种可实施方式，壳体结构110还包括开关轴113及套设于开关轴113上的打开弹簧114，开关轴113转动连接舱盖112与舱体111。开关轴113转动连接舱盖112与舱体111能够方便舱盖112的打开与关闭，方便操作。锁定结构130解锁舱体111与舱盖112，舱盖112在打开弹簧114的作用下自动打开。示例的，打开弹簧114为扭簧，在扭簧的弹性力作用下，能够实现舱盖112的自动打开。当然，在本实用新型的其他实施方式中，打开弹簧114可以为压缩弹簧或由弹性材料制成等等。可选地，舱盖112与舱体111之间也通过折页连接，方便舱盖112的打开与关闭。

进一步地，舱盖112朝向舱体111的一表面上凸出设置压紧部1121，压紧部1121用于压紧舱体111中立方星。压紧部1121能够将立方星压紧，避免立方星在舱体111中晃动，保证立方星运载的可靠性，避免晃动影响立方星的使用性能。示例的，压紧部1121还可为多个凸柱，多个凸柱均匀分布在舱盖112朝向舱体111的一表面上。这样能够增加压紧部1121与立方星的接触面积，同时还能保证立方星与压紧环均匀接触，保证立方星受力均匀，避免因受力不均导致的立方星在舱体111中倾斜，以保证立方星在舱体111中的姿态，继而保证立方星弹射的准确性。当然，在本实用新型的其他实施方式中，压紧部1121为截面形状为矩形的压紧环等等结构。可选地，压紧部1121凸出的高度范围为1mm～100mm。又可选地，压紧部1121为弹性部件，该弹性部件可为由弹性材料制成的弹簧，也可为由弹性材料制成的弹性柱。这样，锁定结构130解锁舱盖112与舱体111后，舱盖112在压紧部1121的弹性力作用下以及打开弹簧114的弹性力作用下自动打开。并且，当舱盖112打开预设角度后，舱盖自锁结构140在锁定舱盖112的同时，导轨抱死结构150缩回，螺旋弹簧121带动弹射托板122沿弹射导轨1111滑动，并使将立方星弹出舱体111。

可选地，舱体111具有多个用于测试的观察挡板，多个观察挡板分别通过连接件可拆卸的安装于舱体111的外侧。进一步地，多个观察挡板分别设置于舱体111的两个侧面，且多个观察挡板在舱体111两侧成列排布。在本实施例中，舱体111的两侧分别设置三块观察挡板。并且，连接件为螺纹连接件，测试时，可以通过打开舱体111两侧的连接件和观察挡板来进行测试。

本实用新型还提供一种立方星弹射器100的工作方法，应用于上述任一实施例中的立方星弹射器100，工作方法包括如下步骤：

装载步骤，立方星压缩弹射结构120并装载到舱体111中，盖上舱盖112并锁定舱盖112与舱体111；

弹射步骤，立方星进入预定轨道；立方星弹射器100接收弹射信后解锁舱盖112与舱体111；打开舱盖112至预设角度后，锁定舱盖112并解锁弹射导轨1111；弹射结构120沿弹射导轨1111滑出舱体111，并将立方星弹出舱体111。

本实用新型的立方星弹射器100在发射之前需要装填立方星。当立方星装入到舱体111内部时，舱盖112打开至预设角度，并通过舱盖自锁结构140锁定以处于锁死状态，弹射托板122在螺旋弹簧121的作用下伸出，使得导轨抱死结构150处于正常状态即非抱死位置，通过把立方星放置在弹簧推板上，并对立方星施加外部作用力，通过轻微的外部压力就可以压缩螺旋弹簧121，使得弹簧托板沿着弹射导轨1111缩回到舱体111内，然后盖上舱盖112，同时导轨抱死结构150抱死弹射托板122开始工作，并把整个立方星抱紧，对弹射托板122及立方星进行限位，避免立方星在舱体111内晃动，保证在发射过程中整个立方星的安全性，最后锁定电机131工作，驱动主动齿轮13211转动，并通过从动齿轮13212带动两个转盘13223运动，转盘13223旋转时带动锁轴13221和锁紧轴承13222运动，使得锁紧轴承13222卡设到机械锁扣133的锁定槽1331中，以实现舱盖112与舱体111的锁定，然后锁定电机131断电，立方星弹射器100装填完毕等待发射。当立方星进入外太空预定轨道时，运载火箭能够按照飞行程序将弹射信号发送给将立方星弹射器100，弹射器接收弹射信号后开始给锁定电机131反向供电，锁定电机131反向运行，驱动主动齿轮13211转动，并通过从动齿轮13212带动两个转盘13223运动，转盘13223旋转时带动锁轴13221和锁紧轴承13222运动，使得锁紧轴承13222滑出机械锁扣133上的锁定槽1331来释放舱盖112，然后锁定电机131断电，实现舱盖112与舱体111的解锁；舱盖112在弹性件、打开弹簧114和开关轴113的联动下打开，待舱盖112打开超过预设角度如130°后，舱盖自锁结构140把舱盖112锁死的同时导轨抱死结构150缩回弹射导轨1111，以释放立方星，螺旋弹簧121和弹簧托板把立方星通过弹射导轨1111缓缓推出舱体111，实现立方星安全弹出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种立方星弹射器，其特征在于，包括：

壳体结构，包括舱体及能够打开或关闭所述舱体的舱盖；

弹射结构，位于所述舱体中，用于承载并弹射立方星；

锁定结构，设置于所述壳体结构上，用于锁定或解锁所述舱盖与所述舱体；所述锁定结构包括锁定电机、机械锁定机构及机械锁扣，所述机械锁定机构与所述机械锁扣分别设置于所述舱体及所述舱盖上，所述锁定电机与所述机械锁定机构传动连接，并驱动所述机械锁定机构与所述机械锁扣配合锁定或解锁所述舱盖与所述舱体；

舱盖自锁结构，连接所述舱盖与所述舱体，用于锁定打开至预设角度的所述舱盖；以及

导轨抱死结构，与所述舱盖自锁结构联动，所述舱盖自锁结构未锁定所述舱盖时，所述导轨抱死结构能够限制所述弹射结构在所述弹射导轨上滑动；

所述舱盖自锁结构锁定所述舱盖后，所述导轨抱死结构脱离所述弹射结构，所述弹射结构能够沿所述弹射导轨滑动并弹射所述立方星。

2.根据权利要求1所述的立方星弹射器，其特征在于，所述机械锁定机构包括传动组件及锁紧组件，所述传动组件与所述锁定电机的输出轴传动连接，所述锁紧组件设置于所述传动组件上；

所述机械锁扣上具有锁定槽，所述锁定电机带动所述传动组件运动，并带动所述锁紧组件运动使所述锁紧组件卡设或者脱离所述锁定槽。

3.根据权利要求2所述的立方星弹射器，其特征在于，所述传动组件包括主动齿轮及与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮安装于所述锁定电机的输出轴上；

所述锁定组件包括两个锁轴及两个锁紧轴承，两个所述锁轴分别安装于所述主动齿轮及所述从动齿轮上，两个锁紧轴承分别设置于所述锁轴上；

所述锁定电机驱动所述主动齿轮转动，并带动所述从动齿轮转动，同时所述锁轴分别带动对应的所述锁紧轴承运动，使得所述锁紧轴承卡设或者脱离所述锁定槽。

4.根据权利要求3所述的立方星弹射器，其特征在于，所述锁定组件还包括两个转盘，两个所述转盘分别固定于所述主动齿轮及所述从动齿轮上，且所述锁紧轴承通过所述锁轴固定于所述转盘上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的立方星弹射器，其特征在于，所述立方星弹射器还包括联动件，所述舱盖自锁结构与所述导轨抱死结构通过所述联动件连接实现联动。

6.根据权利要求5所述的立方星弹射器，其特征在于，所述弹射导轨上具有开口，所述导轨抱死结构位于所述开口处；

所述导轨抱死结构伸出，所述导轨抱死结构凸出于所述弹射导轨并限制所述弹射结构；

所述导轨抱死结构缩回，所述导轨抱死结构与所述弹射导轨共面设置，所述弹射结构能够沿所述弹射导轨滑出所述舱体。

7.根据权利要求5所述的立方星弹射器，其特征在于，所述舱盖自锁结构包括异型轮，所述异型轮连接所述舱盖与所述舱体；

所述导轨抱死结构包括传递臂及与所述传递臂连接的限位部，所述联动件连接所述异型轮与所述传递臂，所述限位部能够限制所述弹射结构；

所述舱盖打开并带动所述异型轮运动，所述舱盖打开至预设角度后，所述联动件卡设于所述异型轮上，并带动所述传递臂及所述限位部释放所述弹射结构。

8.根据权利要求1至4任一项所述的立方星弹射器，其特征在于，所述弹射结构包括螺旋弹簧及弹射托板；所述螺旋弹簧的一端固定于所述舱体的底部，所述螺旋弹簧的另一端固定所述弹射托板，所述弹射托板用于承载所述立方星；

所述螺旋弹簧为矩形螺旋弹簧，且，所述螺旋弹簧的截面尺寸从远离所述弹射托板的一端到靠近所述弹射托板的一端逐渐增加。

9.根据权利要求1至4任一项所述的立方星弹射器，其特征在于，所述壳体结构还包括开关轴及套设于所述开关轴上的打开弹簧，所述开关轴转动连接所述舱盖与所述舱体；

所述锁定结构解锁所述舱体与所述舱盖，所述舱盖在所述打开弹簧的作用下自动打开；

所述舱盖朝向所述舱体的一表面上凸出设置压紧部，所述压紧部用于压紧所述舱体中所述立方星；

所述压紧部为压紧弹簧或由弹性材料制成。