CN214792812U - 一种适用于多星分离的连接解锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于星箭连接和分离技术领域，公开了一种适用于多星分离的连接解锁装置，包括底座，固定在火箭上；纤维绳，具有第一端和第二端，第一端固定于底座上，第二端能够依次穿设在多个堆叠式卫星内；压紧组件，连接于纤维绳的第二端以将多个堆叠式卫星压紧固定在底座上；当纤维绳切断时能够解锁多个堆叠式卫星。本实用新型通过纤维绳穿设卫星，纤维绳的两端分别连接顶部压紧装置和底座，可以将堆叠式的多个卫星串接固定，占用空间位置小，可以在有限的整流罩空间内固定较多的卫星；发射时裁断纤维绳，实现多个堆叠式卫星的批量发射，提高火箭运载效率和卫星发射效率。

Description

一种适用于多星分离的连接解锁装置

技术领域

本实用新型涉及星箭连接和分离技术领域，尤其涉及一种适用于多星分离的连接解锁装置。

背景技术

近年来，随着卫星互联网纳入国家新基建范围，将会在未来几年快速部署低轨互联网卫星星座。快速组建卫星星座网络要求卫星逐渐向集成化、扁平化、低成本发展，传统的梯形卫星结构和长方形结构在火箭整流罩空间有限的情况下，限制了卫星批量发射的发展。

传统意义上的一箭多星发射过程中，分离技术主要面向星箭分离过程，每颗卫星与整流罩内部的适配器依次分离。随着火箭运载能力的逐渐提升，整流罩内部空间也逐渐增大，但是分配器所能容纳的卫星数量有限，空间利用率较低。随着“平板化”、“可堆叠”卫星的出现，可以充分提高整流罩空间利用率，而现有技术中用于星箭分离的连接解锁装置，对于批量发射堆叠卫星就存在很大的局限性，既占用较大的火箭运载空间，又影响火箭运载效率或卫星发射效率的提升。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于多星分离的连接解锁装置，以解决批量发射堆叠卫星的问题，提高火箭运载效率和卫星发射效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种适用于多星分离的连接解锁装置，包括：

底座，所述底座固定在火箭上；

纤维绳，所述纤维绳具有第一端和第二端，所述第一端固定于所述底座上，所述第二端能够依次穿设在多个堆叠式卫星内；

压紧组件，所述压紧组件连接于所述纤维绳的第二端以将多个所述堆叠式卫星压紧固定在所述底座上；当所述纤维绳切断时能够解锁多个所述堆叠式卫星。

可选地，所述纤维绳为芳纶纤维绳。

可选地，所述底座内设置有热切割器，所述热切割器被配置为切断所述纤维绳。

可选地，所述热切割器设有两个，两个所述热切割器间隔设置在所述纤维绳的长度方向。

可选地，所述堆叠式卫星上设有承力环，所述承力环设有多个，多个所述承力环在所述堆叠式卫星的周向间隔分布，所述纤维绳穿设在所述承力环内。

可选地，所述堆叠式卫星的周向设有多个所述适用于多星分离的连接解锁装置，多个所述适用于多星分离的连接解锁装置分别与多个所述承力环的位置相对应设置。

可选地，所述底座内还设有缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲弹簧、限位件和固定端盖，所述限位件与所述底座之间固定连接，所述纤维绳的所述第一端固定连接所述固定端盖，当所述纤维绳处于连接状态时，所述固定端盖与所述限位件想抵接，并将所述缓冲弹簧压缩在所述固定端盖和所述限位件之间。

可选地，所述缓冲组件还包括限位卡盘，所述限位卡盘固定连接在所述底座上，所述热切割器连接于所述限位卡盘上。

可选地，所述压紧组件包括压紧环、分离弹簧和限位柱，所述限位柱与所述压紧环之间滑动连接，所述纤维绳的所述第二端固定连接在所述限位柱上远离所述堆叠式卫星的一端，所述分离弹簧的两端分别连接所述限位柱上朝向所述堆叠式卫星的一端和所述压紧环上，当所述纤维绳处于连接状态时，所述压紧环止抵在多个所述堆叠式卫星表面，所述限位柱能够朝向所述堆叠式卫星的方向滑动并拉伸所述分离弹簧以张紧所述纤维绳。

可选地，所述压紧组件还包括压紧件，所述压紧件与所述压紧环固定连接，所述限位柱滑动连接于所述压紧件。

本实用新型的一种适用于多星分离的连接解锁装置，通过纤维绳穿设卫星，纤维绳的两端分别连接压紧组件和底座，可以将堆叠式的多个卫星串接在纤维绳上一起压紧固定，占用空间位置小，可以在有限的整流罩空间内固定较多的卫星；发射时裁断纤维绳，实现多个堆叠式卫星的批量发射，以完成星箭分离和星间分离，提高火箭运载效率和卫星发射效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种适用于多星分离的连接解锁装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种适用于多星分离的连接解锁装置与卫星的位置关系示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种适用于多星分离的连接解锁装置中压紧组件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种适用于多星分离的连接解锁装置中底座的剖面结构示意图。

图中：

100.堆叠式卫星；200.承力环；300.火箭；

1.底座；2.纤维绳；3.压紧组件；31.压紧环；32.分离弹簧；33.限位柱；34.压紧件；4.热切割器；5.压缩弹簧；6.限位件；7.固定端盖；8.限位卡盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种适用于多星分离的连接解锁装置，解决批量发射堆叠卫星的问题，提高火箭运载效率和卫星发射效率。

如图1和图2所示，本实施例的一种适用于多星分离的连接解锁装置，包括底座1、纤维绳2和压紧组件3，底座1固定在火箭300上；纤维绳2具有第一端和第二端，第一端固定于底座1上，第二端能够依次穿设在多个堆叠式卫星100内；压紧组件3连接于纤维绳 2的第二端以将多个堆叠式卫星100压紧固定在底座1上；当纤维绳2切断时能够解锁多个堆叠式卫星100，以完成星箭分离。

本实施例的一种适用于多星分离的连接解锁装置，在应用时，首先将底座1固定于火箭300的末级，然后将纤维绳2的第一端固定于底座1上，第二端依次穿设多个堆叠式卫星100，并将纤维绳2的第二端固定于压紧组件上，使得堆叠式卫星100的两端分别止抵于底座1和压紧组件3，实现将多个堆叠式卫星100的固定，纤维绳2的两端分别连接压紧组件3 和底座1，可以将多个堆叠式卫星100串接固定，占用空间位置小，可以在有限的火箭300 的整流罩空间内固定较多的堆叠式卫星100。卫星发射时只需要裁断纤维绳2，多个堆叠式卫星100同时解锁束缚，批量发射，提高火箭运载效率和卫星发射效率。

可选地，纤维绳2为芳纶纤维绳，芳纶纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、低密度、易于加工成型等优良性能，可以保证堆叠卫星的压紧强度，堆叠式卫星100在其张紧力下可以压紧固定。在释放或发射时，纤维绳2要易于熔断或裁断，实现星箭和星间分离。

可选地，底座1内设置有热切割器4，热切割器4被配置为切断纤维绳2。采用热切割器4，通电瞬间加热可以熔断纤维绳2，保证多个连接解锁装置的纤维绳2的同步裁断或熔断，确保多个堆叠式卫星100的同步释放或发射。

可选地，热切割器4设有两个，两个热切割器4间隔设置在纤维绳3的长度方向。

如图4所示，热切割器4设置在底座1的内部，两个热切割器4间隔设置在纤维绳2的两侧以及两个热切割器4的切刀分别在纤维绳2的长度方向间隔设置，在需要裁断纤维绳2时，两个热切割器4同时同步通电，以确保纤维绳2的及时切断。

可选地，堆叠式卫星100上设有承力环200，承力环200设有多个，多个承力环200在堆叠式卫星100的周向间隔分布，纤维绳2穿设在承力环200内。如图2所示，堆叠式卫星100的周向至少设有三个承力环200，且多个需要同时固定并发射的堆叠式卫星100上承力环200的设置位置相同，保证在多个堆叠式卫星100的堆叠式，多个承力环200之间位置对应，纤维绳2能够穿设在位置相对应的多个堆叠式卫星100的承力环200上，每组承力环 200上分别穿设至少一个纤维绳2，每个堆叠式卫星100上承力环200的数量，等于纤维绳2 的数量，即等于本实施例提供的适用于多星分离的连接解锁装置的数量。

可以理解，堆叠式卫星100的周向设有多个适用于多星分离的连接解锁装置，多个适用于多星分离的连接解锁装置分别与多个承力环200的位置相对应设置。多个堆叠式卫星100 通过多个适用于多星分离的连接解锁装置进行连接固定，实现星箭分离和发射，需要保证每个适用于多星分离的连接解锁装置中的纤维绳2的同步同时裁断，因此每个纤维绳2设置两个热切割器4可以保证以上的同步。

可选地，底座1内还设有缓冲组件，缓冲组件包括缓冲弹簧5、限位件6和固定端盖7，限位件6与底座1之间固定连接，纤维绳2的第一端固定连接固定端盖7，当纤维绳2处于连接状态时，固定端盖7与限位件6相抵接，并将缓冲弹簧5为压缩在固定端盖7和限位件6之间。

如图4所示，限位件6与底座1固定连接，限位件6内开设凹槽，缓冲弹簧5的一端限位于该凹槽内，另一端能够与固定端盖7相抵，纤维绳2连接固定端盖7并张紧时，能够带动固定端盖7朝向限位件6移动并压缩缓冲弹簧5，以为纤维绳2提供张紧力，同时可以减少星箭分离和星间分离的冲击力。

可选地，缓冲组件还包括限位卡盘8，限位卡盘8固定连接在底座1上，热切割器4连接于限位卡盘8上。需要解释说明的是，本实施例中底座1为壳体结构，在底座1内设置限位卡盘8利于热切割器4和限位件6的固定连接，并可以充分利用底座1的内部空间。

可选地，压紧组件3包括压紧环31、分离弹簧32和限位柱33，限位柱33与压紧环 31之间滑动连接，纤维绳2的第二端固定连接在限位柱33上远离堆叠式卫星100的一端，分离弹簧32的两端分别连接限位柱33上朝向堆叠式卫星100的一端和压紧环31上，当纤维绳2处于连接状态时，压紧环31止抵在多个堆叠式卫星100表面，限位柱33能够朝向堆叠式卫星100的方向滑动并拉伸分离弹簧32以张紧纤维绳2。

如图3所示，压紧环31为圆筒形状，分离弹簧32和限位柱33设于压紧环31内部，压紧环31的底端能够在纤维绳2的拉力下止抵在下方堆叠式卫星100的表面，同时，分离弹簧32可以套设在限位柱33上并固定一端以限位，当纤维绳2处于连接状态时，限位柱33拉伸分离弹簧32，然后固定在压紧环31的顶部。当纤维绳2被切断以后，靠分离弹簧32的弹力和纤维绳2的预紧力，压紧环31和纤维绳2一起随之堆叠式卫星100弹出，完成解锁分离。

可选地，压紧组件3还包括压紧件34，压紧件34与压紧环31固定连接，限位柱33 滑动连接于压紧件34。

如图3所示，压紧环31的内部靠近顶端设置压紧件34，压紧件34与压紧环31固定连接，压紧件34内部设有通孔，限位柱33穿设在该通孔内，限位柱33的顶部连接纤维绳2，底部套设分离弹簧32，连接时，纤维绳2具有向下的张紧力使得限位柱33具有向下(即朝向堆叠式卫星100的一侧)运动趋势，能够拉伸分离弹簧32并使得分离弹簧32与纤维绳2 同时预紧后固定纤维绳2的第二端的端部，当纤维绳2断开时，在纤维绳2张紧力和分离弹簧32弹力作用下，压紧环31和纤维绳2分离，堆叠式卫星100完成星箭分离和星间分离。

综上，本实用新型提供的一种适用于多星分离的连接解锁装置，结构设计简单，易于操作。底座1内设置缓冲弹簧5可以起到缓冲作用，减少堆叠式卫星100所受冲击力，压紧组件3中设置分离弹簧32可以在解锁分离之前提供预紧力，解锁后提供弹力，便于解锁分离堆叠式卫星100。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)固定在火箭(300)上；

纤维绳(2)，所述纤维绳(2)具有第一端和第二端，所述第一端固定于所述底座(1)上，所述第二端能够依次穿设在多个堆叠式卫星(100)内；

压紧组件(3)，所述压紧组件(3)连接于所述纤维绳(2)的第二端以将多个所述堆叠式卫星(100)压紧固定在所述底座(1)上；当所述纤维绳(2)切断时能够解锁多个所述堆叠式卫星(100)。

2.根据权利要求1所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述纤维绳(2)为芳纶纤维绳。

3.根据权利要求1所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述底座(1)内设置有热切割器(4)，所述热切割器(4)被配置为切断所述纤维绳(2)。

4.根据权利要求3所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述热切割器(4)设有两个，两个所述热切割器(4)间隔设置在所述纤维绳(2)的长度方向。

5.根据权利要求1所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述堆叠式卫星(100)上设有承力环(200)，所述承力环(200)设有多个，多个所述承力环(200)在所述堆叠式卫星(100)的周向间隔分布，所述纤维绳(2)穿设在所述承力环(200)内。

6.根据权利要求5所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述堆叠式卫星(100)的周向设有多个所述适用于多星分离的连接解锁装置，多个所述适用于多星分离的连接解锁装置分别与多个所述承力环(200)的位置相对应设置。

7.根据权利要求3所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述底座(1)内还设有缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲弹簧(5)、限位件(6)和固定端盖(7)，所述限位件(6)与所述底座(1)之间固定连接，所述纤维绳(2)的所述第一端固定连接所述固定端盖(7)，当所述纤维绳(2)处于连接状态时，所述固定端盖(7)与所述限位件(6)相抵接，并将所述缓冲弹簧(5)压缩在所述固定端盖(7)和所述限位件(6)之间。

8.根据权利要求7所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述缓冲组件还包括限位卡盘(8)，所述限位卡盘(8)固定连接在所述底座(1)上，所述热切割器(4)连接于所述限位卡盘(8)上。

9.根据权利要求1所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述压紧组件(3)包括压紧环(31)、分离弹簧(32)和限位柱(33)，所述限位柱(33)与所述压紧环(31)之间滑动连接，所述纤维绳(2)的所述第二端固定连接在所述限位柱(33)上远离所述堆叠式卫星(100)的一端，所述分离弹簧(32)的两端分别连接所述限位柱(33)上朝向所述堆叠式卫星(100)的一端和所述压紧环(31)上，当所述纤维绳(2)处于连接状态时，所述压紧环(31)止抵在多个所述堆叠式卫星(100)表面，所述限位柱(33)能够朝向所述堆叠式卫星(100)的方向滑动并拉伸所述分离弹簧(32)以张紧所述纤维绳(2)。

10.根据权利要求9所述的适用于多星分离的连接解锁装置，其特征在于，所述压紧组件(3)还包括压紧件(34)，所述压紧件(34)与所述压紧环(31)固定连接，所述限位柱(33)滑动连接于所述压紧件(34)。

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