一种非抛离式飞行器分离发射装置的制作方法

1.本发明涉及航天航空领域，特别涉及一种非抛离式飞行器分离发射装置。


背景技术：

2.随着航天技术的发展和各类飞行器大规模应用，双飞行器发射和轨道部署，是提高运载运载器性能和任务适应能力的有效途径之一。为实现飞行器入轨后的可靠分离，双飞行器分离方案设计起着重要作用。
3.相关技术中，两颗同等大小飞行器的分离方案多为纵向布置嵌套式方案，上层飞行器分离后，需将下层飞行器的支架套筒解锁抛离后再分离第二颗飞行器，不可避免地产生太空垃圾。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种非抛离式飞行器分离发射装置，以解决相关技术中上层飞行器分离后，需将下层飞行器的支架套筒解锁抛离后再分离第二颗飞行器，不可避免地产生太空垃圾的问题。
5.本发明实施例提供提供了一种非抛离式飞行器分离发射装置，其包括：
6.运载器，所述运载器转动安装有两个分离支架，所述分离支架开设有缺口，两个所述分离支架通过分离螺栓锁止于关闭状态，且两个所述分离支架之间形成腔室，两个所述缺口围成安装口，所述分离支架与所述运载器之间连接有弹性件，所述弹性件趋于打开两个所述分离支架；
7.所述安装口安装飞行器一，所述腔室安装飞行器二。
8.一些实施例中，所述飞行器一的侧壁开设有环形限位槽；
9.所述安装口的侧壁设置有环形凸起部；
10.当两个所述分离支架处于关闭状态时，所述环形凸起部位于所述环形限位槽，将所述飞行器一限位固定于所述安装口。
11.一些实施例中，所述飞行器一的底部开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与两个所述分离支架间隔方向一致，且所述滑槽贯穿至所述飞行器一外；
12.所述分离支架的内侧固定有连接支架，所述连接支架固定有滑块；
13.当两个所述分离支架转动打开时，所述滑块进入所述滑槽内，并推动所述飞行器一脱离所述安装口。
14.一些实施例中，所述安装口位于所述腔室的顶部。
15.一些实施例中，所述滑块包括球形垫。
16.一些实施例中，所述分离支架经一个转动轴转动安装于所述运载器；
17.所述弹性件包括：
18.扭簧，所述扭簧同轴套设于所述转动轴；
19.两个所述扭簧的扭力趋于打开两个所述分离支架。
20.一些实施例中，所述弹性件包括：
21.弹簧，所述弹簧位于所述腔室外，并固定于所述分离支架和所述运载器之间；
22.两个所述弹簧的拉力趋于打开两个所述分离支架。
23.一些实施例中，所述弹性件包括：
24.弹簧，所述弹簧位于所述腔室内，并固定于所述分离支架和所述运载器之间；
25.两个所述弹簧的弹力趋于打开两个所述分离支架。
26.一些实施例中，当两个所述分离支架关闭状态时，两个所述分离支架的同一侧均设置有至少一个分离螺栓。
27.一些实施例中，所述分离螺栓的长度方向与两个所述分离支架的间隔方向一致。
28.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：通过分离螺栓的爆炸分离，解除对两个分离支架的限位固定，在弹性件的弹力驱使下，打开两个分离支架，从而释放安装口内的飞行器一，完成飞行器一的脱离工作，同时也为后续飞行器二的分离做好准备工作；分离支架与运载器相连，保留了转动功能，分离支架转动后不抛离，满足航天发射活动不新增太空垃圾影响轨道安全的要求。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
30.图1为本发明实施例提供的非抛离式飞行器分离发射装置的正视结构示意图；
31.图2为本发明实施例提供的非抛离式飞行器分离发射装置的俯视结构示意图；
32.图3为本发明实施例提供的分离支架初始转动打开的结构示意图；
33.图4为本发明实施例提供的非抛离式飞行器分离发射装置的局部结构示意图；
34.图5为本发明实施例提供的分离支架完全转动打开的局部结构示意图。
35.图中：1、运载器；2、分离支架；21、缺口；211、环形凸起部；22、腔室；23、安装口；221、环形凸起部；3、弹性件；4、分离螺栓；5、飞行器一；51、环形限位槽；52、滑槽；6、飞行器二；7、连接支架；8、滑块。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.本发明实施例提供一种非抛离式飞行器分离发射装置，以解决相关技术中上层飞行器分离后，需将下层飞行器的支架套筒解锁抛离后再分离第二颗飞行器，不可避免地产生太空垃圾的问题。
38.如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种非抛离式飞行器分离发射装置，其可以包括：运载器1，运载器1转动安装有两个分离支架2，分离支架2开设有缺口21，两个分离
支架2通过分离螺栓4锁止于关闭状态，且两个分离支架2之间形成腔室22，两个缺口21围成安装口23，分离支架2与运载器1之间连接有弹性件3，弹性件3趋于打开两个分离支架2；安装口23安装飞行器一5，腔室22安装飞行器二6。
39.具体的，设定运载器1进入预定轨道，控制系统发出飞行器一5分离指令，分离螺栓4起爆解锁，分离支架2分开，弹性件3预设的弹力使得两个分离支架2向两侧转动，随着分离支架2的转动，解锁安装口23内的飞行器一5的限位，实现飞行器一5的分离工作，待分离支架2转动到位后，发飞行器二6的分离指令，飞行器二6完成分离，分离支架2随运载器1一并离轨。其中，完成飞行器一5的脱离工作，同时也为后续飞行器二6的分离做好准备工作；分离支架2与运载器1相连，保留了转动功能，分离支架2转动后不抛离，满足航天发射活动不新增太空垃圾影响轨道安全的要求。
40.一些实施例中，如图2和图3所示，飞行器一5的侧壁开设有环形限位槽51；安装口23的侧壁设置有环形凸起部211，具体的，如图2所示，每个缺口21的内侧壁均开设有弧形的凸起部，当两个分离支架2转动关闭时，形成环形凸起部211；当两个分离支架2处于关闭状态时，环形凸起部211位于环形限位槽51，将飞行器一5限位固定于安装口23。其中，飞行器一5通过环形限位槽51与环形凸起部211的配合下，限位固定于两个分离支架2之间转动关闭形成的安装口23内，当两个分离支架2之间转动打开时，解除其安装口23，从而解除环形限位槽51与环形凸起部211之间的限位，完成飞行器一5分离工作。
41.在一些可选的实施例中，环形限位槽51可以是断续间隔设置的，即在飞行器一5的侧壁开设有多段弧形限位槽，多段弧形限位槽沿飞行器一5的圆周方向间隔分布；两个缺口21内的弧形凸起部也可以是断续间隔设置的，且其数量与弧形限位槽的数量相等，也可以实现完成飞行器一5的安装限位工作。
42.一些实施例中，如图4所示，飞行器一5的底部开设有滑槽52，滑槽52的长度方向与两个分离支架2间隔方向一致，且滑槽52贯穿至飞行器一5外；分离支架2的内侧固定有连接支架7，连接支架7固定有滑块8；当两个分离支架2转动打开时，滑块8进入滑槽52内，并推动飞行器一5脱离安装口23。其中，在两个分离支架2转动打开的过程中，会带动骑上的连接支架7向外侧翻转，并推动其上的滑块8进入滑槽52，从而顺着滑槽52的轨迹，限位两个分离支架2的转动方向，防止发生较大偏移，同时能够可靠推动飞行器一5脱离运动，完成飞行器一5分离，提供一定的分离初速度。
43.进一步的，安装口23位于腔室22的顶部。其中，安装口23位于腔室22的顶部，能够可靠推动飞行器一5轴向运动。
44.一些实施例中，滑块8可以包括球形垫。其中，球形垫可以防止对飞行器一5造成不必要的损坏，起到柔性接触；同时球形垫的顶部为弧形，与滑槽52的内底壁之间为点接触，能够降低其摩擦力，保证两个分离支架2顺利转动分离。
45.当然一些实施例中，滑块8还可以为滚珠、滑轮等。
46.一些实施例中，分离支架2经一个转动轴转动安装于运载器1；弹性件3包括：扭簧，扭簧同轴套设于转动轴；两个扭簧的扭力趋于打开两个分离支架2。其中，扭簧具备一定的扭转力，能够可靠转动分离支架2，并保证其运动平稳性。
47.一些实施例中，弹性件3可以包括：弹簧，弹簧位于腔室22外，并固定于分离支架2和运载器1之间；两个弹簧的拉力趋于打开两个分离支架2。
48.一些实施例中，弹性件3可以包括：弹簧，弹簧位于腔室22内，并固定于分离支架2和运载器1之间；两个弹簧的弹力趋于打开两个分离支架2。
49.其中，当弹性件3可以是弹簧形式时，弹簧可以位于腔室22内，则其弹力推动两个分离支架2转动分离；当位于位于腔室22外，则其弹力拉动两个分离支架2转动分离。
50.一些实施例中，当两个分离支架2关闭状态时，两个分离支架2的同一侧均设置有至少一个分离螺栓4。具体的，如图1所示，两个分离支架2的后侧设置有至少一个分离螺栓4，两个分离支架2的前侧设置有至少一个分离螺栓4(图中尚未画出)。
51.在一些可选的实施例中，每一侧的分离螺栓4的数量可以为多个，多个分离螺栓4沿分离支架2的高度方向间隔分布。
52.一些实施例中，分离螺栓4的长度方向与两个分离支架2的间隔方向一致。其中，通过分离螺栓4与两个分离支架2的间隔方向一致，能够实现分离螺栓4爆炸冲击沿径向传递，其爆炸冲击力为两个分离支架2的分离提供了一定的初速度，优化了分离支架2工作时的稳定性，保证两个分离支架2能够顺利转动分离。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于，其包括：运载器(1)，所述运载器(1)转动安装有两个分离支架(2)，所述分离支架(2)开设有缺口(21)，两个所述分离支架(2)通过分离螺栓(4)锁止于关闭状态，且两个所述分离支架(2)之间形成腔室(22)，两个所述缺口(21)围成安装口(23)，所述分离支架(2)与所述运载器(1)之间连接有弹性件(3)，所述弹性件(3)趋于打开两个所述分离支架(2)；所述安装口(23)安装飞行器一(5)，所述腔室(22)安装飞行器二(6)。2.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述飞行器一(5)的侧壁开设有环形限位槽(51)；所述安装口(23)的侧壁设置有环形凸起部(211)；当两个所述分离支架(2)处于关闭状态时，所述环形凸起部(211)位于所述环形限位槽(51)，将所述飞行器一(5)限位固定于所述安装口(23)。3.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述飞行器一(5)的底部开设有滑槽(52)，所述滑槽(52)的长度方向与两个所述分离支架(2)间隔方向一致，且所述滑槽(52)贯穿至所述飞行器一(5)外；所述分离支架(2)的内侧固定有连接支架(7)，所述连接支架(7)固定有滑块(8)；当两个所述分离支架(2)转动打开时，所述滑块(8)进入所述滑槽(52)内，并推动所述飞行器一(5)脱离所述安装口(23)。4.如权利要求3所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述安装口(23)位于所述腔室(22)的顶部。5.如权利要求3所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述滑块(8)包括球形垫。6.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述分离支架(2)经一个转动轴转动安装于所述运载器(1)；所述弹性件(3)包括：扭簧，所述扭簧同轴套设于所述转动轴；两个所述扭簧的扭力趋于打开两个所述分离支架(2)。7.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述弹性件(3)包括：弹簧，所述弹簧位于所述腔室(22)外，并固定于所述分离支架(2)和所述运载器(1)之间；两个所述弹簧的拉力趋于打开两个所述分离支架(2)。8.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述弹性件(3)包括：弹簧，所述弹簧位于所述腔室(22)内，并固定于所述分离支架(2)和所述运载器(1)之间；两个所述弹簧的弹力趋于打开两个所述分离支架(2)。9.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：当两个所述分离支架(2)关闭状态时，两个所述分离支架(2)的同一侧均设置有至少一个分离螺栓(4)。
10.如权利要求1所述的非抛离式飞行器分离发射装置，其特征在于：所述分离螺栓(4)的长度方向与两个所述分离支架(2)的间隔方向一致。

技术总结
本发明涉及一种非抛离式飞行器分离发射装置，其包括：运载器，所述运载器转动安装有两个分离支架，所述分离支架开设有缺口，两个所述分离支架通过分离螺栓锁止于关闭状态，且两个所述分离支架之间形成腔室，两个所述缺口围成安装口，所述分离支架与所述运载器之间连接有弹性件，所述弹性件趋于打开两个所述分离支架；所述安装口安装飞行器一，所述腔室安装飞行器二。分离螺栓爆炸分离，解除对分离支架的限位固定，在弹性件的弹力下，打开分离支架，释放安装口内的飞行器一，同时也为后续飞行器二的分离做好准备工作；分离支架与运载器相连，保留了转动功能，分离支架转动后不抛离，满足航天发射活动不新增太空垃圾影响轨道安全的要求。要求。要求。


技术研发人员：胡适 梁纪秋 常子原 刘庆豪 胡万林 彭威 刘鹰 吴枫 张林玉 杨森 钱勤建 刘康
受保护的技术使用者：湖北航天技术研究院总体设计所
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/14