[发明专利]一种单向抗压可拉脱撞击分离结构

说明书

本发明提供了一种单向抗压可拉脱撞击分离结构，由分离段以及在仪器段表面的8根导轨组成；未分离时，分离段包裹着仪器段，通过内表面设置的4个均匀周向圆环槽与仪器段外壁上存在的半圆环突起贴合，分离段前端紧贴仪器前面的侵彻段；分离段内表面还设有与8根导轨相配合的8个导轨槽，通过导轨和导轨槽的配合来保证侵彻时分离段的姿态。该撞击分离装置具有结构简单、可靠性高，分离精度高，单向抗压的特点。

技术领域

本发明涉及一种单向抗压可拉脱撞击分离结构。

背景技术

深空撞击探测是实现地外天体内部探测的高效手段。为了保证撞击器在撞击进入目标表体内后仪器可以持续工作，所以要将天线，太阳能收集装置等相关设备停留在天体表面。因此，需要设计一种可分离的撞击分离装置，携带天线等构件与撞击器进行分离，停留在天体表面为撞击器内的载荷提供能量和对外信息传输。本发明设计的分离装置与传统的分离装置相比，不需要火工品，仅通过撞击过程中两个分体间的剪切力实现分离。由于地外天体撞击速度在几百米每秒至几千米每秒不等，冲击过载将达到10 4～10 5g，所以在撞击过程中，分离时的姿态也需要有相应的保证，本设计中通过8根导轨进行分离时的姿态和路径控制，具有分离精度高的特点。同时为确保分离装置在撞击时不损坏，装置还需具备较强的抗冲击能力。通过改变分离段的形状与仪器段相匹配，可以将该装置扩展成不同的构型撞击器的分离装置，适用于不同的行星撞击任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种单向抗压可拉脱撞击分离结构，可适应不同的任务需求，为深空高速撞击器分离器的设计与实现提供技术支持，可应用于小天体、月球、火卫等无大气天体的撞击探测任务。该项技术也可应用于火星、金星等有大气天体硬着陆探测中。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种单向抗压可拉脱撞击分离结构，由分离段以及在仪器段表面的8根导轨组成；分离器是装置的主要部分，未分离时分离段包裹着仪器段，通过内表面设置的4个均匀周向圆环槽与仪器段外壁上存在的半圆环突起贴合，来限制两分体前后的相对运动和周相转动，在分离时，两分体间的剪切力使分离段跳脱半圆环突起，实现分离；分离段前端紧贴仪器前面的侵彻段；分离段内表面还设有与8根导轨相配合的8个导轨槽，通过导轨和导轨槽的配合来保证侵彻时分离段的姿态。

优选地，分离段采用圆柱形，以配合撞击器细长圆柱形构型，并包裹在仪器段外，对仪器段起到一定保护作用，分离段采用高强度的材料。

优选地，分离段前端与侵彻段贴合，承受撞击瞬间的向下冲击压力；侵彻过程中，通过仪器段的向下惯性力与分离段向上的推力，实现分离段的脱离。

优选地，所述导轨选用高强度材料，均匀的分布在仪器段表面，分散承受撞击分离时的冲击力，提高装置可承受的撞击冲击力。

优选地，半圆环突起采用圆滑过渡，方便于实际的装配；4个半圆环突起对称分布，能够有均匀受力。

优选地，未分离时，分离段的前端与侵彻段相紧贴，实现在撞击瞬间，能够承受向下的单向压力。

优选地，分离段在撞击器与仪器段存在预紧力，能够保持正常飞行不松动，并且在撞击过程中能够相互分离。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过高速撞击分离装置的设计，该装置能够承受撞击的高过载，单向抗压。在侵彻过程中，依靠撞击器两个分体间的剪切力即可实现跳脱分离，同时配合导轨保证分离姿态。具有结构简单、可靠性高，分离精度高的特点。本发明可有效用于小天体、月球、火星、火卫等各类地外天体撞击任务撞击器中。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例在分离时的总体图

图2为本发明实施例在未分离时的总体图。