[发明专利]低冲分离模拟实验装置及使用方法

说明书

低冲分离模拟实验装置及使用方法，用于实现对低冲分离技术的模式实验研究。实验装置包括：底座，在底座的第一端固定有立板；连接螺栓，连接螺栓的螺杆穿在立板中，在连接螺栓的螺帽与立板之间设有预紧机构；分瓣螺母，它包括三块完全相同的螺母片，且螺母片与立板滑动连接，三块螺母片相互接触形成完整的分瓣螺母且与连接螺栓的螺杆外壁接触时连接螺栓与立板相对固定；释放单元，它设置在底座的第二端用于驱动分瓣螺母与连接螺栓的分离。本发明结构简单、紧凑，方便低冲分离模拟实验研究，且可以根据需要研究不同预紧力下的低冲分离。

技术领域

本发明涉及航空航天低冲分离技术领域，具体地说是一种低冲分离模拟实验装置及使用方法。

背景技术

低冲分离装置是一种特殊的紧固件，是航天分离技术的核心部件，承担着连接与分离的两种功能。近年来，世界范围内多起卫星发射失败的事故均与分离装置有关：1999年俄罗斯“呼啸号”的整流罩脱落；2003年日本间谍卫星的H2A火箭的助推器无法与本体分离；2009美国“嗅碳”卫星的运载火箭整流罩未能按规程与第三级火箭分离。低冲分离装置的设计仍然停留在“经验设计”的阶段，缺乏动力学结合实验等综合理论技术的指导，导致装置的可靠性得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低冲分离模拟实验装置及使用方法，用于实现对低冲分离技术的模式实验研究。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：低冲分离模拟实验装置，其特征是，它包括：

底座，在底座的第一端固定有立板；

连接螺栓，连接螺栓的螺杆穿在立板中，在连接螺栓的螺帽与立板之间设有预紧机构；

分瓣螺母，它包括三块完全相同的螺母片，且螺母片与立板滑动连接，三块螺母片相互接触形成完整的分瓣螺母且与连接螺栓的螺杆外壁接触时连接螺栓与立板相对固定；

释放单元，它设置在底座的第二端用于驱动分瓣螺母与连接螺栓的分离。

进一步地，在底座上设有螺纹孔，在螺纹孔内穿入安装螺栓。

进一步地，预紧机构包括固定座、挡片、设置在固定座与挡片之间的预紧弹簧。

进一步地，在立板上固定有套管，套管外壁设有外螺纹，套管与固定座螺纹连接。

进一步地，释放单元包括驱动机构、传动机构和推出机构，其中推出机构与螺母片固定连接，在驱动机构的带动下传动机构旋转，进而使得推出机构移动进而驱动螺母片的移动。

进一步地，推出机构包括固定在立板上的壳体、滑动设置在壳体内的滑板和弹簧座、固定在滑板上的驱动杆、与螺母片固定连接且与弹簧座固定连接的固定杆、设置在弹簧座与滑板之间的连接弹簧、设置在弹簧座与壳体内壁之间的分离弹簧，在分离弹簧的作用下三个螺母片分离。

进一步地，传动机构包括驱动环、支撑环、驱动盘和连接杆，驱动环、支撑环、驱动盘依次设置且通过连接杆固定连接在一起，在驱动环内壁设有与螺母片一一对应的驱动块，驱动块与驱动杆始终保持接触，支撑环与底座转动连接。

进一步地，驱动块上与驱动杆始终接触的表面为驱动面，在驱动面内设有凹槽。

进一步地，在底座上固定有支撑座，支撑环转动安装在支撑座内。

低冲分离模拟实验装置的使用方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)将本发明安装在实验台上；

(2)将连接螺栓的螺杆伸入分瓣螺母内侧，然后驱动电机动作使得驱动环旋转，通过驱动环旋转使得驱动块挤压驱动杆，进而使得三个螺母片接触实现对连接螺栓的夹紧固定；

(3)将本发明置于模拟外太空环境下；