[发明专利]一种冗余式双解锁驱动释放装置及运载火箭

说明书

本发明公开了一种冗余式双解锁驱动释放装置，包括壳体和分离连接件，壳体内部设置有径向动作组件和轴向动作组件，轴向动作组件连接有拔销器以及动作触发电机；其运载火箭包括多个顺次连接的运载舱段，相邻两个运载舱段通过级间分离面连接，级间分离面上设置有冗余式双解锁驱动释放装置，冗余式双解锁驱动释放装置用于将级间分离面分割成与一个运载舱段固定连接的上面级剩余壳段和与另一个运载舱段固定连接的下面级剩余壳段，且分离连接件连接在上面级剩余壳段上，壳体连接在下面级剩余壳段上，本发明采用冗余式解锁驱动备份的结构设计，采用轴向驱动和径向锁止和解锁驱动，通过动作简单可靠和低冲击的机械动作实现可靠连接和分离。

技术领域

本发明涉及航天航空技术领域，具体涉及一种冗余式双解锁驱动释放装置及运载火箭。

背景技术

航天器分离释放技术是航天领域一个重要的研究和应用内容，是影响航天任务成败的关键环节。分离装置作为实现连接和解锁的关键产品，在飞行剖面内的工作可靠性和环境适应性需要重点关注。一般来说，按照结构形式分类，分离装置可分为点式分离、线式分离等；按照工作原理分类，可分为火工分离装置、非火工分离装置等。非火工分离装置由于具有无污染、环境友好的特点，在航天器分离装置领域得到越来越多的关注和应用。火工分离装置的原理是通过电流使电起爆器或电点火器工作，产生爆轰信号或火焰能量，引燃传爆序列中的各级装药，最终实现终端分离装置解锁分离。由于解锁环节涉及爆炸、爆轰或火焰能量传递，产生的冲量较大、冲击环境极为恶劣，一般应用在飞行载荷较大、对力学环境不敏感的级间分离系统中。但在对力学环境要求较高的场合如星箭分离系统中，应用受到很大的局限。非火工分离装置的原理一般通过电动、气动方式实现连接解锁，从解锁原理角度用机械运动方式规避了爆炸产生的冲击环境，具有解锁冲量小、高频冲击量级小的特点，适用于星箭分离系统等对力学环境要求较为苛刻的场合。

目前应用比较广泛的解锁释放方式是火工分离，就是利用火工品的爆炸产生的高温、高压，使连接结构熔断或炸断达到分离目的。由于火工品工作时，会产生高达数万g的冲击环境，所以火工品需配置收集盒和减振吸能装置，改善冲击环境，避免影响分离的航天器。现在微小卫星飞速发展，对低冲分离方式的需求非常明确。目前世界各国使用且成熟的解锁驱动源有：记忆合金、电热熔断、聚合物驱动、电机驱动等。

与火工分离装置相比，非火工、低冲击分离装置的优势在于无污染、冲击环境小，但缺点在于分离解锁环节多、速度较慢、结构复杂，对装置的工作可靠性和环境适应性提出了很高的要求。实现可靠连接、可靠解锁、力热环境耐受性好的非火工分离装置，是航天器分离技术研究的重点和难点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冗余式双解锁驱动释放装置及运载火箭，以解决现有技术的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种冗余式双解锁驱动释放装置，包括壳体和分离连接件，所述壳体内部设置有径向动作组件和轴向动作组件，所述轴向动作组件连接有拔销器以及动作触发电机；

其中，所述径向动作组件与所述分离连接件连接，所述径向动作组件通过径向上的收缩和扩张动作对所述分离连接件进行锁止和释放；

所述轴向动作组件与所述径向动作组件配合连接，所述轴向动作组件用于产生沿所述壳体的轴向上的触发动作使所述径向动作组件进行径向上的收缩和扩张；

所述拔销器和所述动作触发电机均与所述轴向动作组件连接，在所述拔销器或所述动作触发电机工作时，迫使所述轴向动作组件产生轴向上的触发动作。

作为本发明的一种优选方案，所述径向动作组件包括用于实现径向上的收缩和扩张的分瓣螺母，且所述分瓣螺母的轴线上形成套装所述分离连接件的柱腔，以及套装在所述分瓣螺母上的箍环，所述箍环的底部固定连接有箍环支座，所述柱腔的内底部设置有螺母拔杆，所述螺母拔杆的底部固定连接所述箍环支座，所述箍环支座与所述轴向动作组件套接，且所述轴向动作组件产生沿所述壳体的轴向上的触发动作使所述箍环支座产生轴向位移；