一箭多星星箭分离装置的制作方法

1.本技术涉及火箭技术领域，尤其是涉及一种一箭多星星箭分离装置。


背景技术：

2.随着运载火箭技术的发展，建立低成本进入空间能力的需求越发强烈。其中，一箭多星是一种直接有效的方法，通过在有限的火箭有效载荷包络空间内尽可能放置多颗卫星，保证一发火箭将多颗卫星送入太空中，可以显著提高运载能力，降低发射成本。
3.一般卫星与火箭箭体通过适配器装置连接，适配器装置具有解锁弹射的功能，当火箭到达指定轨道高度后，此时卫星处于失重状态，卫星与适配器连接装置解锁，适配器弹射装置将卫星弹开，实现卫星与火箭的分离。
4.传统的一箭多星方式分离多采用依次分离方式，每颗卫星均设置单独的解锁分离机构，存在以下缺陷：多套分离解锁机构导致适配器及分离系统结构复杂，制造成本高，且降低了系统的可靠性。


技术实现要素：

5.本技术提供一种一箭多星星箭分离装置，以改善以下技术问题：
6.常见一箭多星方式分离多采用依次分离方式，每颗卫星均设置单独的解锁分离机构，多套分离解锁机构导致适配器及分离系统结构复杂，制造成本高，且降低了系统的可靠性。
7.本技术提供一种一箭多星星箭分离装置，采用如下的技术方案：
8.一种一箭多星星箭分离装置，包括适配器和多个卫星，多个所述卫星沿火箭轴线方向依次叠装于所述适配器上，相邻所述卫星之间设置有多组弹性销轴结构，多组所述弹性销轴结构绕火箭的中心轴线间隔布置，距离所述适配器最远的所述卫星和所述适配器之间设置有爆炸解锁结构；
9.所述爆炸解锁结构处于锁紧状态时，所述爆炸解锁结构用于将所有所述卫星固定于所述适配器上；所述爆炸解锁结构处于解锁后，所述弹性销轴结构中的部分结构产生驱使所述卫星分离的弹力，且多个所述卫星沿火箭轴线方向逐个弹射分离。
10.通过采用上述技术方案，卫星通过多组弹性销轴结构，可以实现与适配器之间牢固连接，降低了适配器设计难度及星箭对接装配难度，且只需要一组爆炸解锁结构就可以实现多个卫星的同时解锁，结构简单，系统可靠性高。
11.可选的，所述弹性销轴结构包括导向杆和分离弹簧，所述导向杆固定于所述适配器上，多个所述卫星上均设置有供所述导向杆贯穿的贯穿孔，所述分离弹簧设于所述贯穿孔和所述导向杆之间，且所述导向杆贯穿所述分离弹簧。
12.通过采用上述技术方案，卫星分离时通过导向杆导向，卫星分离姿态得到有效控制，多卫星分离时碰撞风险可控。
13.可选的，除去距离所述适配器最近的所述卫星之外的所有所述卫星朝向所述适配
器的一侧凸出设置有贯穿筒，所述贯穿孔位于所述贯穿筒上，除去距离所述适配器最远的所述卫星之外的所有所述卫星远离所述适配器的一侧设置有插接槽，所述贯穿筒插接于相邻所述插接槽内。
14.通过采用上述技术方案，贯穿筒与插接槽相互配合，相邻卫星之间连接更加牢固稳定，而且贯穿筒方便分离弹簧快速装配。
15.可选的，所述弹性销轴结构设置有四组且呈矩形布置，四组所述弹性销轴结构的斜对角线交叉点位于火箭的中心轴线上。
16.通过采用上述技术方案，上述结构设计具有一定的对称性，重心更稳，有利于多个卫星与适配器稳定连接。
17.可选的，与不同所述卫星相连接的所述分离弹簧的刚度各不相同，与同一所述卫星相连接的所述分离弹簧的刚度均相同。
18.通过采用上述技术方案，通过设置各层分离弹簧刚度，可以有效调节各卫星分离速度，保证各卫星分离后速度可控，进一步降低碰撞风险。
19.可选的，所述爆炸解锁结构包括拉杆、爆炸螺栓、缓冲配件和外展扭簧，所述拉杆的一端铰接于所述适配器上，所述拉杆的另一端依次通过所述爆炸螺栓和所述缓冲配件连接于距离所述适配器最远的所述卫星，所述外展扭簧设于所述拉杆靠近所述适配器的端部和所述适配器之间，当所述爆炸螺栓爆炸后，所述拉杆的另一端与所述缓冲配件分离，且所述外展扭簧具有趋势所述拉杆向外侧转动展开。
20.通过采用上述技术方案，上述设计的爆炸解锁结构，结构简单且运行稳定，制作成本较低，解锁和固定效果均比较好。
21.可选的，距离所述适配器最远的所述卫星的外侧设置有供所述缓冲配件连接的耳片。
22.通过采用上述技术方案，耳片为缓冲配件提供了稳定的安装位置。
23.可选的，所述适配器上设置有限制槽，所述限制槽用于提供所述拉杆向外侧转动展开的活动空间。
24.通过采用上述技术方案，限制槽的设计，可以有效防止拉杆在解锁后超任意方向转动，拉杆向外侧转动展开的过程更顺利，更有利于腾出空间供多个卫星逐个弹射分离。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.卫星通过多组弹性销轴结构，可以实现与适配器之间牢固连接，降低了适配器设计难度及星箭对接装配难度，且只需要一组爆炸解锁结构就可以实现多个卫星的同时解锁，结构简单，系统可靠性高。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本技术实施例的一箭多星星箭分离装置的俯视结构示意图。
29.图2是本技术实施例的一箭多星星箭分离装置的侧视结构示意图。
30.图3是图1中a-a面的剖视结构示意图。
31.附图标记说明：
32.1、适配器；11、限制槽；2、卫星；21、贯穿筒；22、耳片；3、弹性销轴结构；31、导向杆；32、分离弹簧；4、爆炸解锁结构；41、拉杆；42、爆炸螺栓；43、缓冲配件；44、外展扭簧。
具体实施方式
33.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
35.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
38.本技术实施例公开一种一箭多星星箭分离装置。参照图1至图3，一箭多星星箭分离装置包括适配器1和多个卫星2，多个卫星2沿火箭轴线方向依次叠装于适配器1上，相邻卫星2之间设置有多组弹性销轴结构3，多组弹性销轴结构3绕火箭的中心轴线间隔布置，距离适配器1最远的卫星2和适配器1之间设置有爆炸解锁结构4；
39.爆炸解锁结构4处于锁紧状态时，爆炸解锁结构4用于将所有卫星2固定于适配器1上；爆炸解锁结构4处于解锁后，弹性销轴结构3中的部分结构产生驱使卫星2分离的弹力，且多个卫星2沿火箭轴线方向逐个弹射分离。
40.弹性销轴结构3包括导向杆31和分离弹簧32，导向杆31固定于适配器1上，多个卫星2上均设置有供导向杆31贯穿的贯穿孔，分离弹簧32设于贯穿孔和导向杆31之间，且导向杆31贯穿分离弹簧32。卫星2分离时通过导向杆31导向，卫星2分离姿态得到有效控制，多卫星2分离时碰撞风险可控。
41.除去距离适配器1最近的卫星2之外的所有卫星2朝向适配器1的一侧凸出设置有贯穿筒21，贯穿孔位于贯穿筒21上，除去距离适配器1最远的卫星2之外的所有卫星2远离适配器1的一侧设置有插接槽，贯穿筒21插接于相邻插接槽内。贯穿筒21与插接槽相互配合，相邻卫星2之间连接更加牢固稳定，而且贯穿筒21方便分离弹簧32快速装配。
42.弹性销轴结构3设置有四组且呈矩形布置，四组弹性销轴结构3的斜对角线交叉点位于火箭的中心轴线上，上述结构设计具有一定的对称性，重心更稳，有利于多个卫星2与适配器1稳定连接。
43.与不同卫星2相连接的分离弹簧32的刚度各不相同，与同一卫星2相连接的分离弹簧32的刚度均相同，通过设置各层分离弹簧32刚度，可以有效调节各卫星2分离速度，保证各卫星2分离后速度可控，进一步降低碰撞风险。
44.爆炸解锁结构4包括拉杆41、爆炸螺栓42、缓冲配件43和外展扭簧44，拉杆41的一端铰接于适配器1上，拉杆41的另一端依次通过爆炸螺栓42和缓冲配件43连接于距离适配器1最远的卫星2，外展扭簧44设于拉杆41靠近适配器1的端部和适配器1之间，当爆炸螺栓42爆炸后，拉杆41的另一端与缓冲配件43分离，且外展扭簧44具有趋势拉杆41向外侧转动展开。
45.通过采用上述技术方案，上述设计的爆炸解锁结构4，结构简单且运行稳定，制作成本较低，解锁和固定效果均比较好。
46.距离适配器1最远的卫星2的外侧设置有供缓冲配件43连接的耳片22，耳片22为缓冲配件43提供了稳定的安装位置。
47.适配器1上设置有限制槽11，限制槽11用于提供拉杆41向外侧转动展开的活动空间，限制槽11的设计，可以有效防止拉杆41在解锁后超任意方向转动，拉杆41向外侧转动展开的过程更顺利，更有利于腾出空间供多个卫星2逐个弹射分离。
48.本技术实施例的一箭多星星箭分离装置的有益技术效果大致如下：
49.卫星2通过多组弹性销轴结构3，可以实现与适配器1之间牢固连接，降低了适配器1设计难度及星箭对接装配难度，且只需要一组爆炸解锁结构4就可以实现多个卫星2的同时解锁，结构简单，系统可靠性高。
50.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种一箭多星星箭分离装置，其特征在于，包括适配器(1)和多个卫星(2)，多个所述卫星(2)沿火箭轴线方向依次叠装于所述适配器(1)上，相邻所述卫星(2)之间设置有多组弹性销轴结构(3)，多组所述弹性销轴结构(3)绕火箭的中心轴线间隔布置，距离所述适配器(1)最远的所述卫星(2)和所述适配器(1)之间设置有爆炸解锁结构(4)；所述爆炸解锁结构(4)处于锁紧状态时，所述爆炸解锁结构(4)用于将所有所述卫星(2)固定于所述适配器(1)上；所述爆炸解锁结构(4)处于解锁后，所述弹性销轴结构(3)中的部分结构产生驱使所述卫星(2)分离的弹力，且多个所述卫星(2)沿火箭轴线方向逐个弹射分离。2.根据权利要求1所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，所述弹性销轴结构(3)包括导向杆(31)和分离弹簧(32)，所述导向杆(31)固定于所述适配器(1)上，多个所述卫星(2)上均设置有供所述导向杆(31)贯穿的贯穿孔，所述分离弹簧(32)设于所述贯穿孔和所述导向杆(31)之间，且所述导向杆(31)贯穿所述分离弹簧(32)。3.根据权利要求2所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，除去距离所述适配器(1)最近的所述卫星(2)之外的所有所述卫星(2)朝向所述适配器(1)的一侧凸出设置有贯穿筒(21)，所述贯穿孔位于所述贯穿筒(21)上，除去距离所述适配器(1)最远的所述卫星(2)之外的所有所述卫星(2)远离所述适配器(1)的一侧设置有插接槽，所述贯穿筒(21)插接于相邻所述插接槽内。4.根据权利要求1所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，所述弹性销轴结构(3)设置有四组且呈矩形布置，四组所述弹性销轴结构(3)的斜对角线交叉点位于火箭的中心轴线上。5.根据权利要求4所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，与不同所述卫星(2)相连接的所述分离弹簧(32)的刚度各不相同，与同一所述卫星(2)相连接的所述分离弹簧(32)的刚度均相同。6.根据权利要求1所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，所述爆炸解锁结构(4)包括拉杆(41)、爆炸螺栓(42)、缓冲配件(43)和外展扭簧(44)，所述拉杆(41)的一端铰接于所述适配器(1)上，所述拉杆(41)的另一端依次通过所述爆炸螺栓(42)和所述缓冲配件(43)连接于距离所述适配器(1)最远的所述卫星(2)，所述外展扭簧(44)设于所述拉杆(41)靠近所述适配器(1)的端部和所述适配器(1)之间，当所述爆炸螺栓(42)爆炸后，所述拉杆(41)的另一端与所述缓冲配件(43)分离，且所述外展扭簧(44)具有趋势所述拉杆(41)向外侧转动展开。7.根据权利要求6所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，距离所述适配器(1)最远的所述卫星(2)的外侧设置有供所述缓冲配件(43)连接的耳片(22)。8.根据权利要求6所述的一箭多星星箭分离装置，其特征在于，所述适配器(1)上设置有限制槽(11)，所述限制槽(11)用于提供所述拉杆(41)向外侧转动展开的活动空间。

技术总结
本申请涉及火箭技术领域，尤其是涉及一种一箭多星星箭分离装置，包括适配器和多个卫星，多个卫星沿火箭轴线方向依次叠装于适配器上，相邻卫星之间设置有多组弹性销轴结构，距离适配器最远的卫星和适配器之间设置有爆炸解锁结构；爆炸解锁结构处于锁紧状态时，爆炸解锁结构用于将所有卫星固定于适配器上；爆炸解锁结构处于解锁后，弹性销轴结构中的部分结构产生驱使卫星分离的弹力，且多个卫星沿火箭轴线方向逐个弹射分离。本申请的一箭多星星箭分离装置，降低了适配器设计难度及星箭对接装配难度，且只需要一组爆炸解锁结构就可以实现多个卫星的同时解锁，结构简单，系统可靠性高。系统可靠性高。系统可靠性高。


技术研发人员：黄小青 翟海涛 胡吉军 周思博 严波 何丰
受保护的技术使用者：航天科工火箭技术有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/4/28