[发明专利]一种空间飞网二级发射展开方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间飞网展开方法，尤其涉及一种空间飞网二级发射展开方法，属于航天技术领域。

背景技术

随着空间技术的发展，对空间碎片、废弃卫星等非合作目标实施在轨抓捕变得越来越重要。其中，飞网捕获技术是国际上研究比较热门的一种空间技术，主要是利用飞网展开机构向捕获目标方向发射一张由细绳编制成的大网，在包裹住目标航天器后，将目标航天器收回或者控制。利用飞网具有较大拦截面积，利于覆盖抓捕目标的特点，飞网捕获技术成为具有一定容错能力的抓捕系统，提高了空间目标抓捕的安全性和可靠性。由于空间任务的高成本与高风险性，飞网捕获技术需要进行大量试验验证。由于飞网结构的特殊性（面积大、质量小、网眼大等）,飞网在发射展开过程中容易发生缠绕、穿透和打结等现象，造成飞网无法顺利展开，所以需要设计特定的展开程序以使飞网达到展开面积要求。目前国外有关飞网抓捕系统研究公开的资料不多，总体上还处于起步阶段，但是相关的支撑技术（如空间绳系动力学、材料和释放控制技术）已经通过了空间飞行实验考核。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种空间飞网二级发射展开方法，该方法能够使飞网规则、有序拉出，保证在空间任务中飞网能够顺利展开，避免发生缠绕、打结等问题，提高了安全可靠性。

本发明的技术方案是：一种空间飞网二级发射展开方法，步骤如下：

（1）建立空间飞网二级发射展开装置；

（2）当卫星发现目标体后，卫星自主控制二级发射展开装置中的一级发射器工作，一级发射器将网舱盖从网舱出口弹射出去，网包随着网舱盖从网舱中弹出，飞网在网舱盖的带动下从网包内依次倒序拉出，随着飞网被拉出，飞网和系留绳逐渐被拉直；

（3）在飞网和系留绳拉直的瞬间，卫星自主控制二级发射展开装置中的二级发射器开始工作，二级发射器中的点火器点火，二级发射器推动四个质量块按照预设的发射速度和发射张角运动，质量块通过收口绳牵引飞网从后向前展开并达到张满的状态，最终实现对目标体的捕获。

空间飞网二级发射展开装置由一级发射器、二级发射器、四个质量块、网包、网舱、网舱盖、飞网、缓冲装置、系留绳和收口绳组成，飞网装在网包中，网包装在网舱内，网包与网舱盖相连接，一级发射器设置在网舱的底部，一级发射器与网舱盖之间采用弹性连接使得网舱盖封装在网舱的出口，网包通过系留绳与缓冲装置相连接，二级发射器安装在缓冲装置上，缓冲装置安装固定在卫星结构上，一级发射器与二级发射器之间固定连接，四个质量块安装在二级发射器上，四个质量块分别通过一根收口绳与飞网的边缘相连接。

一级发射器包括安装座、火工切割器、压紧杆、弹簧套筒和分离弹簧，安装座设置在网舱的底部，火工切割器安装在安装座与网舱之间，弹簧套筒位于网舱内部中心位置并与网舱的底部固连，分离弹簧设置在弹簧套筒内，压紧杆一端穿过网舱盖、弹簧套筒、火工切割器与安装座相连接，压紧杆的另一端通过螺母紧固件将网舱盖压紧在网舱上。

二级发射器包括点火器、起爆器、主活塞、导向销、密封圈、四个分活塞套筒、四个分活塞、剪切销、主活塞导引套筒、连接杆和底座，点火器和起爆器安装在同步发射装置的底座内，在同步发射装置工作前，主活塞面积较大的部分设置在底座内并位于起爆器之上，主活塞面积较小的部分设置在主活塞导引套筒内，主活塞面积较大的部分与面积较小的部分之间采用锥形肩过渡，导向销设置在主活塞导引套筒上用于对主活塞的运动进行限位，主活塞的底部设有四个通孔用于当主活塞运动到上限时与四个分活塞连通，四个分活塞套筒均布在底座与主活塞导引套筒之间的过渡段，四个分活塞设置在四个分活塞套筒内，四个分活塞的底部均位于主活塞的锥形肩上，四个分活塞的顶部安装连接杆，连接杆通过剪切销与分活塞套筒相连接，在主活塞与底座之间、分活塞与分活塞套筒之间均采用密封圈进行密封。每个分活塞套筒轴线与主活塞导引套筒轴线之间的夹角为20°～55°。

缓冲装置包括套筒座、耳片、缓冲蜂窝、压板、拉簧、活塞和连接板，圆环状的缓冲蜂窝和活塞的下端圆柱面均位于套筒座内，活塞的下端圆柱面与套筒座为轴孔间隙配合，压板与套筒座的上端固连并将活塞下端圆柱台阶部分压在缓冲蜂窝上，活塞上端与二级发射器的底座相连接，连接板安装在活塞的上端，耳片安装在套筒座的外侧面，拉簧的两端分别挂在耳片和连接板上。

系留绳和收口绳采用纤维材料编制而成。

本发明与现有技术相比有益效果为：