[发明专利]空间飞行器及其舱段分离装置

说明书

本发明提供了一种空间飞行器的舱段分离装置，包括底座、套筒、顶杆组件、顶推弹簧和调节垫片，顶推弹簧的底部与底座相抵触，顶推弹簧的顶部与顶杆相抵触，底座上开设有凹槽，调节垫片位于凹槽内通过调节顶推弹簧来调节顶杆的顶力，套筒安装在空间飞行器第一舱段的对接环上，顶杆抵设于空间飞行器第二舱段的对接环端面，无外力约束时，活塞抵设于套筒的顶端；空间飞行器发射时，顶杆压入套筒；空间飞行器入轨后，顶杆向外伸出，推动第一舱段和第二舱段反向运动，完成分离。本发明能够保证多个分离装置一起工作时推力的一致性，可以有效提高飞行器舱段分离过程的平顺性，降低因舱段分离带来的姿态扰动。

技术领域

本发明涉及空间飞行器技术领域，具体地，涉及一种空间飞行器及其舱段分离装置。

背景技术

随着航天技术的发展，点式连接的应用逐步增多，对用于航天器两个舱段分离的分离装置设计提出了更高的要求，包括产品更高的可靠性、更低的产品质量、多件产品推力更严格的一致性等，使得设计也必须做到越来越精细化、简洁化、集约化。这些要求对于保证两个舱段之间在轨顺利分离、相关技术指标实现至关重要。

公开号为CN202670104U的中国实用新型专利提供了一种飞行器舱段级间分离装置，包括连接分离装置本体，所述连接分离装置本体的一端设置有呈台阶状的两段螺纹内推杆，其中：大直径螺纹内推杆与舱段支耳螺纹配合连接，小直径螺纹内推杆与发动机支耳套装配合并通过分离螺母螺纹锁紧连接；所述分离螺母的外侧设置有压盘，所述压盘通过螺钉与发动机支耳固定连接，所述分离螺母与压盘之间的环形空腔中设置有缓冲垫圈，所述缓冲垫圈上沿周向分布有凹槽。但该结构设计不合理，无法保证内推杆工作时推力的一致性，不能提高飞行器舱段分离过程的平顺性，无法降低因舱段分离带来的姿态扰动。

因此，有必要设计一种设计合理、结构简单、能够保证多个内推杆工作时推力的一致性、有效提高飞行器舱段分离过程的平顺性且能够降低因舱段分离带来的姿态扰动的空间飞行器及其舱段分离装置。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型的可靠性高、质量轻、结构紧凑且易于推力调节的分离装置，利用顶推弹簧作为储能元件，利用带有活塞的顶杆组件作为作动元件，对构型、套筒及导向、顶杆、底座等进行了新设计，并为了保证多件产品分离推力的一致性，增加了调节垫片，形成了本发明的一种用于空间飞行器舱段分离的新型弹簧推杆。

根据本发明提供的一种空间飞行器的舱段分离装置，包括底座、套筒、顶杆组件、顶推弹簧和调节垫片，

所述套筒的底端固定连接在所述底座上，所述顶杆组件包括顶杆和活塞，所述顶杆的顶端呈锥台形，

所述顶推弹簧位于所述套筒内，所述顶推弹簧的底部与所述底座相抵触，所述顶推弹簧的顶部与所述顶杆相抵触，

所述底座上开设有凹槽，所述调节垫片位于所述凹槽内通过调节所述顶推弹簧来调节所述顶杆的顶力，

所述套筒安装在空间飞行器第一舱段的对接环上，所述顶杆抵设于空间飞行器第二舱段的对接环端面，无外力约束时，所述活塞抵设于所述套筒的顶端；空间飞行器发射时，所述顶杆压入所述套筒；空间飞行器入轨后，所述顶杆向外伸出，推动第一舱段和第二舱段反向运动，完成分离。

进一步地，所述套筒的顶端设有导向部，所述导向部与所述活塞相配合对所述顶杆形成二级导向。

进一步地，所述套筒上沿其长度方向开设有多个减重孔，多个所述减重孔沿所述套筒的周向间隔分布。

进一步地，所述减重孔的长度小于所述套筒的长度，所述减重孔为腰型孔。

进一步地，所述套筒的外周还设置了安装耳片，所述安装耳片用于将所述分离装置固定安装在所述空间飞行器第一舱段的对接环上。

进一步地，所述安装耳片的结构与对接环安装端面的结构相适配，所述安装耳片在所述套筒上的位置能够根据对接环安装端面的厚度尺寸进行调整。