[发明专利]一种被动触发式空间碎片捕获装置

说明书

本发明公开了一种被动触发式空间碎片捕获装置，包括两个捕获收纳仓，以及连接在两个捕获收纳仓之间的触发系统和基座，触发系统与基座连接；捕获收纳仓包括收纳仓本体，以及与收纳仓本体连接的收纳仓连杆组件；收纳仓本体上设有收纳仓口，收纳仓连杆组件和基座连接，触发系统包括电机、丝杠传动系统、滑块式开合系统及弹簧触发器。本发明的有益效果是：本发明属于被动清理方法，通过两个捕获收纳仓的整体包络式结构，可以有效的捕获空间碎片，通过设置触发系统来被动捕获碎片，因为主要依靠外界自然因素来清理碎片，消耗能源极少，降低成本。

技术领域

本发明属于航天技术领域，涉及一种被动触发式空间碎片捕获装置。

背景技术

空间碎片的存在严重地威胁着在轨航天器的安全，它们和航天器的碰撞会造成表面器件损伤、导致航天器系统故障，对航天器正常运行带来极大的危害。同时，空间碎片数量的不断膨胀对有限的轨道资源也构成了严重威胁，目前碎片比较集中的轨道为太阳同步轨道和地球同步轨道，当空间碎片密度达到一个临界值时，碎片之间的链式碰撞会对轨道资源造成永久性破坏。

对于尺寸大于10cm的空间碎片，动能非常大，撞击航天器时会产生毁灭性破坏，这一尺度的碎片可以被地面观测设备监测、跟踪和编目，航天器一般采用主动规避的方式予以躲避。尺寸小于1cm的空间碎片，动能较小，撞击航天器时通常不会产生毁灭性破坏，航天器一般采用加装防护结构的方式来进行被动防护。尺寸介于1～10cm之间的碎片，动能较大且目前还难以对其进行监测、跟踪和编目，航天器既不能进行机动规避，也没有有效的被动防护措施，因此这些碎片会成为航天器的“杀手”，属于危险碎片。

为了防止碎片的进一步增长，以及减少在轨航天器的安全隐患，碎片清理成为必然的选择。根据轨道高低，碎片大小和数量等不同的因素，碎片清理宜采用不同的方法。

目前，清理空间碎片的方法为主动清理方法，通常由空间机器人搭载空间碎片清除装置执行任务，清理机制与空间交会对接类似，因此清除成本较高，常用于超大型碎片的捕获与清理，而难以用于捕获数量巨大且尺寸介于1～10cm之间的碎片。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种被动触发式空间碎片捕获装置，属于被动清理方法，消耗能源极少，主要依靠外界自然因素来清理碎片，利用被动触发机制将碎片捕获，该装置重复使用性好，能够达到降低成本的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种被动触发式空间碎片捕获装置，包括两个捕获收纳仓，以及连接在两个捕获收纳仓之间的触发系统和基座，触发系统与基座连接；

所述捕获收纳仓包括收纳仓本体，以及与收纳仓本体连接的收纳仓连杆组件；收纳仓本体上设有收纳仓口，收纳仓连杆组件和基座连接；所述触发系统包括电机、丝杠传动系统、滑块式开合系统及弹簧触发器；电机与丝杠传动系统连接，丝杠传动系统上下端分别与弹簧触发器和基座连接，滑块式开合系统分别与弹簧触发器和基座以及收纳仓连杆组件连接。

所述两个捕获收纳仓对称布置，所述收纳仓连杆组件包括连杆和捕获收纳仓连杆，连杆两端分别与捕获收纳仓连杆和滑块式开合系统通过铰链连接，捕获收纳仓连杆和基座通过铰链连接。

所述收纳仓口为正八边形，收纳仓口每个边上设置一块三角形的挡板，收纳仓口各边与挡板通过扭簧铰链连接形成密闭开合的仓门。

所述触发系统还包括套筒，套筒上下端分别与弹簧触发器和基座固连。

所述滑块式开合系统包括圆柱滑块，圆柱滑块内壁开设圆柱滑块卡槽，圆柱滑块两侧下端设有圆柱滑块连接件，圆柱滑块连接件通过铰链与连杆连接，圆柱滑块下方通过多个伸缩弹簧与基座连接，圆柱滑块卡槽与弹簧触发器形成卡紧机构。