[发明专利]一种基于锁钩机构联动的非火工分离装置

说明书

一种基于锁钩机构联动的非火工分离装置，包括上结构件(1)等；上结构件(1)、下结构件(2)对接形成空腔，锁钩机构安装在空腔内，通过锁钩机构连接上结构件(1)和下结构件(2)；释放带(5)、电机驱动组件(3)均安装在下结构件(2)内侧，释放组件(4)安装在释放带(5)内侧，通过释放带(5)与锁钩机构连接，电机驱动组件(3)驱动释放组件(4)带动释放带(5)，释放带(5)带动锁钩机构实现上结构件(1)、下结构件(2)的连接与分离。本发明实现了结构间的可靠连接与分离，具有冲击低、用前可检可测和安全性高等优点。

技术领域

本发明属于分离结构领域，涉及一种非火工分离装置。

背景技术

航天器结构级间或有效载荷分离装置主要有线式、点式和组合式分离三种。典型的线式分离装置有柔性导爆索分离装置、聚能切割索分离装置、膨胀管分离装置和气囊分离装置等。典型的点式分离装置有爆炸螺栓、爆炸螺母、分离螺母等。组合式分离装置主要是指包带分离装置。然而已有的分离装置均是采用火工装置作为动作能源，由此带来的缺点是冲击大，使用前不可检不可测，同时还存在一定的安全性问题。

现有的线式分离装置均采用炸药索(柔性导爆索、聚能切割索等)作为分离动力源，依靠炸药索的爆炸冲击或金属射流作用使得结构件从预定部位断裂进而实现解锁分离。这种线性分离装置存在如下问题：一方面，火工品工作造成分离冲击很大，对箭(弹)上冲击敏感仪器设备造成损害；另一方面，火工品工作后会产生污染，对箭(弹)上光学设备造成损害；第三方面，火工品的自身特点是一次性工作，不能重复使用，无法在使用前对功能进行检测，不利于提高可靠性；第四方面，火工品自身还存在安全性问题。。

现有的包带式分离装置主要由2条或2条以上包带、多个V形卡块、柱轴和分离火工元件等零件组成。柱轴安装在钢带两端，钢带内侧安装有V形卡块。当运载火箭与卫星对接后，把钢带围在对接面外缘，V形卡块卡住上下对接面的凸缘，用分离火工元件(爆炸螺栓或切割器)把多条包带连接起来，通过加力装置拉紧包带完成连接。分离时，分离火工元件工作，使包带之间的连接瞬间断开，包带预紧力松弛，对接框能量迅速释放，对V形卡块产生径向冲击，V形卡块迅速脱离对接框，在分离弹簧作用下，卫星被推离运载火箭，从而实现星箭分离。这种包带分离装置存在如下问题：一方面，由于分离火工元件的工作均是在几百微妙内的瞬间实现材料断裂，所以包带的预紧力及对接框的应变能也在瞬间释放，导致分离冲击过大；另一方面，由于爆炸螺栓或切割器等分离火工元件工作一次后不能重复使用，包带的解锁分离不能在地面预先检测，不利于提高星箭的可靠性；第三方面，火工品自身还存在安全性问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于锁钩机构联动的非火工分离装置，针对现有的线式分离装置和包带分离装置存在的问题，实现了可靠连接与分离，具有冲击低、用前可检可测和安全性高等优点，特别是实现了以电机作为驱动动力源，使得用前可在地面进行多次重复测试，可以满足航天器结构分离要求的级间乃至星箭分离方式。

本发明所采用的技术方案是：一种基于锁钩机构联动的非火工分离装置，包括上结构件、下结构件、电机驱动组件、释放组件、释放带、锁钩机构；上结构件、下结构件均为壳体，侧截面为“U”形，对接形成空腔；锁钩机构安装在空腔内，通过锁钩机构连接上结构件和下结构件；释放带、电机驱动组件均安装在下结构件内侧，释放组件安装在释放带内侧，通过释放带与锁钩机构连接，电机驱动组件驱动释放组件带动释放带，释放带带动锁钩机构实现上结构件、下结构件的连接与分离。