[发明专利]一种适应于侧挂式卫星的点式连接分离装置

说明书

一种适应于侧挂式卫星的点式连接分离装置，包括：卫星安装支座、卫星对接块、火工分离螺母、弹簧分离装置等。卫星安装支座为卫星的承载主结构；卫星对接块连接卫星主体；火工分离螺母与垫片、加载螺母配合，实现卫星与火箭的连接及预紧力施加；锁紧螺母、压缩弹簧、火工分离螺母配合，实现卫星与火箭的解锁；收集盒、缓冲装置、盖板配合，实现解锁后火工分离螺母的螺杆冲击缓冲及收集；弹簧分离装置与工艺螺杆配合，实现地面时的弹簧锁紧以及在轨时的卫星分离力施加。本发明采用连接解锁装置与结构一体化设计及低冲击火工分离螺母应用技术，具有重量轻、冲击低、成本低、结构紧凑、卫星侧挂承载等特点。

技术领域

本发明涉及一种星箭连接分离装置。

背景技术

随着星座组网需求的增加以及小卫星技术的成熟，一箭多星发射已成为国内外运载发展的一种趋势。目前针对多星发射任务，常用的方案是卫星通过包带或点式连接分离装置采用坐式安装，多颗卫星间通过过渡舱和支承舱串行安装，分离时从上向下逐颗分离。这种方式具有罩内空间利用率底、整流罩高度过高、卫星只能逐个分离的缺点。也有多星采用并联方案坐式安装的构型，由于分离方向沿卫星轴向，同样有卫星分离时相互碰撞的风险。

卫星载荷形式主要以轴向载荷为主，横向载荷相对较小。如图1、图2所示，以坐式卫星点式分离装置为例，主要载荷方向沿火工品爆炸螺栓轴向，较大的轴拉载荷由爆炸螺栓承受，轴压载荷由适配器结构承受，相对较小的横向载荷由火工爆炸螺栓抗剪承载。但对于侧挂式卫星而言，较大的卫星轴向载荷需要火工爆炸螺栓抗剪承载，而火工爆炸螺栓承载性能较好的轴向仅承受相对小的卫星横向载荷，为了增加火工爆炸螺栓抗剪性能，需要采用更强的螺栓体设计，进而又需要更大的分离药量，直接导致了点式分离装置的设计尺寸较大，对于卫星的分离冲击也更大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供一种适应于侧挂式卫星的点式连接分离装置，具有冲击低、重量轻、成本低、结构紧凑等优点。

本发明所采用的技术方案是：一种适应于侧挂式卫星的点式连接分离装置，包括：卫星安装支座、卫星对接块、弹簧分离装置、工艺螺杆、收集盒、盖板、连接解锁机构；卫星对接块通过连接解锁机构安装在卫星安装支座的安装面上；连接解锁机构安装在卫星安装支座的安装槽内，安装槽上覆盖盖板，连接解锁机构伸出卫星对接块的部分安装收集盒；收集盒底部固定在卫星对接块上；弹簧分离装置安装在卫星安装支座上，地面操作时通过工艺螺杆将弹簧分离装置内的弹簧压缩固定，在卫星安装支座与卫星对接块通过火工分离螺母连接并施加预紧力后，卸下工艺螺杆使得弹簧分离装置的弹簧推杆穿过卫星安装支座的安装面顶到卫星对接块上。

连接解锁机构包括火工分离螺母、垫片、加载螺母、锁紧螺母、压缩弹簧；火工分离螺母安装在卫星安装支座的安装槽内，一端的螺杆依次穿过卫星安装支座、卫星对接块、垫片，加载螺母安装在螺杆上压紧垫片，螺杆端部安装锁紧螺母，压缩弹簧安装在锁紧螺母端盖和垫片之间。

火工分离螺母在卫星安装支座安装面上的安装孔周围设置锥形环状凸台，与卫星对接块底部的锥形凹槽对接。

收集盒顶部安装缓冲蜂窝。

所述加载螺母与垫片的接触面采用球头与球窝配合。

卫星安装支座安装面上的锥形环状凸台的半锥角的取值范围为65°-75°，凸台高度的取值范围为3-5mm，凸台半锥角采用上偏差，为10-15′。

卫星对接块底部的凹槽的半锥角的取值范围为70°-85°，半锥角采用下偏差，偏差绝对值较卫星安装支座的凸台偏差大5-10′，凹槽深度较卫星安装支座凸台高度大2mm以上。

卫星安装支座选择2A14铝合金锻件或钛合金整体机加工成型。

卫星安装支座上表面和卫星对接块下表面采用导电氧化Ct·Ocd表面处理。

本发明与现有技术相比的优点在于：