[发明专利]用于两个部件之间控制性分离的装置以及这种装置的用法

说明书

本发明涉及到用于控制性分离第一个所谓的静止件(7)以及第二个所谓的移动件(8)的装置(6)，静止件(7)具有与移动件(8)的移动连接表面(10)相对的固定连接表面(9)，静止件(7)的热膨胀系数与移动件(8)的热膨胀系数不同，分离装置(6)包括：设置在固定连接表面(9)与移动连接表面(10)之间的层(11)中的至少一种粘结剂，用于加热静止件(7)和移动件(8)之中至少一个件的至少一个装置(13)，以及用于控制加热装置(13)的至少一个系统(14)。

技术领域

本发明涉及到用于分离两个部件的装置，尤其是用于太空交通工具的领域，但并不仅限于此。尤其是，本发明涉及到包括附件或者比如太阳能板或散热器这样的设备的卫星，当卫星处于轨道中时，要将设备从例如用于发射的贮存位置展开到操作位置或释放位置，也就是从静止状态展开到自由状态。本发明还涉及到卫星设备的移动项，也就是当卫星处于轨道中时，要移动的设备项，而且，例如在发射过程中，必须固定所述设备项。

根据一个特殊实施例，本发明提出卫星附件或设备项的卸垛和/或释放系统，所述卸垛和/或释放系统不包含任何机构，其可靠而体积不大，不引起明显冲击而且制造成本低。

背景技术

卸垛和/或释放系统早已经存在，例如，利用烟火信号系统，也就是涉及到用于破坏连接件的燃烧系统，或者复杂的机械系统，或者还有以通过加热待分离件而分离为基础的系统。

烟火信号系统引起很多问题。尤其是，在燃烧过程中，会产生冲击和振动，具有损坏卫星设备项的风险，尤其是损坏精确测量设备项。此外，烟火信号系统通常产生投弃到太空中的碎片，这是不可取的，尤其是在把灵敏仪器安装在卫星上并且具有被碎片损坏或污染的情况下，更是如此，所述灵敏仪器例如是光学仪器或用于通讯有效荷载的仪器。最后，烟火信号系统涉及到安装昂贵的配线。

文件US6，299，105给出了一个用于卫星可展结构卸垛的分离装置的实例。可展结构通过金属底座安装在由复合材料制成的板上。一旦解耦，卫星便通过其环境经受多次热循环，这涉及到一系列温度升高和降低。把金属底座设计为经过预定数量的热循环之后在变形的作用下由于疲劳而破损。

该方案具有多个弊端。尤其是，金属底座的疲劳不可控，而且依赖于卫星的环境条件。因此，无法精确地确定可展结构的分离时间。而且，装置诸元件的可靠性必须很高，以确保不在不适当的时间发生分离，这会增加装置的制造成本。在该方案中，卫星必须位于近地轨道(LEO)，这样环境的热循环足以在数小时内实现分离。该方案不适合地球旋转同步或对地同步赤道轨道(GEO)的情况，因为温差使得分离需要几天时间才能完成。

文件JP2009-066678提出另一种方案，其中，螺丝提供两个元件之间的连接。将螺丝插入螺纹同轴孔中，从而保持两个元件固定在一起。加热装置提高其中一个元件的温度，于是所述元件孔的螺纹扩张。然后，螺丝不再保持在加热元件上，使得两个元件能够分离。

主要弊端是，一旦脱离加热元件，螺丝会陷入该元件的孔中。因此必须提供额外装置，以确保螺丝可靠地离开加热元件中的孔。此外，一旦发生两个元件的分离，螺丝便是不再起作用的附加件，不必要地增加重量和费用。

最后，文件FR2947808提出一种以突然加热两个相连元件之中一个元件为基础的分离装置。两个元件通过销钉或者通过粘接相连。通过化学热源加热第一个元件，在这种情况下用灼热剂加热，不是加热第二个元件，第二元件与热源热隔离。在第一个元件表面温度在1.4s内突然增加到约300℃的作用下，所述第一个元件变形，以至于移离第二个元件，从而导致分离。