[发明专利]一种低冲击、小包络、整环式有效载荷分离装置

说明书

本发明公开了一种低冲击、小包络、整环式有效载荷分离装置，包括刚性包带、缓释解锁装置、捕获器、上端框和下端框，刚性包带的两端均设置有安装孔，安装孔之间安装有缓释解锁装置，刚性包带的顶端设置有上端框，刚性包带的底端设置有下端框，下端框的外壁安装有若干捕获器，刚性包带的内表面整体为V型槽，捕获器的内侧安装有弹簧片，上端框的底端面和下端框的顶端面均有楔形凸缘。本发明结构新颖，操作简单，刚性包带采用整体铝制锻环制造的整体式包带，并直接在包带内侧加工整体V型槽，使包带的刚度更好，当连接面受到轴拉载荷或弯矩载荷时，由于刚性包带的刚度好，不易发生弹性变形。

技术领域

本发明涉及运载火箭有效载荷分离结构技术领域，具体涉及一种用于有效载荷分离的低冲击、小动态包络整体式包带分离装置。

背景技术

目前，有效载荷与运载火箭之间连接与分离是依靠分离装置实现的，目前常用的有效载荷分离装置主要是分离螺母装置和包带分离装置两种。相对于分离螺母装置，包带分离装置具有连接刚度好、可靠性高等优点，已成为国内外主流运载火箭使用最多的分离装置，包带分离装置主要由2条或2条以上包带、多个V形卡块、柱轴和分离火工元件等零件组成。柱轴安装在钢带两端，钢带内侧安装有V形卡块。当运载火箭与有效载荷对接后，把钢带围在对接面外缘，并用分离火工元件(爆炸螺栓或切割器)把多条包带连接起来，通过加力装置拉紧包带，然后锁紧分离火工元件(爆炸螺栓或切割器)的锁紧螺母。包带施加预紧力后，包带对V形卡块施加径向压力，V形卡块在对接框的斜面上产生法向力，被连接的两部分被V形卡块紧紧压在一起。分离时，分离火工元件工作，使包带之间的连接瞬间断开，包带预紧力松弛，对接框能量迅速释放，对V形卡块产生径向冲击，V形卡块迅速脱离对接框，在分离弹簧作用下，有效载荷被推离运载火箭，从而实现星箭分离。

目前包带分离装置的包带采用薄钢带制造，柔性很大，存在如下问题：在承受较大轴向载荷和弯矩载荷时，包带本身变形较大，不能较好地控制上下端框的变形；分离元件多采用爆炸螺栓或切割器，分离时冲击较大；包带分离装置解锁后，柔性包带采用拉簧和限位簧进行运动包络的约束，约束性较差，包带的分离动态包络较大，且不易控制；包带采用拉簧进行约束，需要较大的轴向安装空间，在安装空间有限的情况下无法使用。

发明内容

本发明要为了解决上述技术问题，提供一种用于有效载荷分离的低冲击、小动态包络整体式包带分离装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种低冲击、小包络、整环式有效载荷分离装置，包括刚性包带、缓释解锁装置、捕获器、上端框和下端框，所述刚性包带的两端均设置有安装孔，所述安装孔之间安装有所述缓释解锁装置，所述刚性包带的顶端设置有所述上端框，所述刚性包带的底端设置有所述下端框，所述下端框的外壁安装有若干捕获器，所述刚性包带的内表面整体为V型槽，所述捕获器的内侧安装有弹簧片，所述上端框的底端面和所述下端框的顶端面均有楔形凸缘。

作为本发明的一种优选技术方案，所述下端框的底端设置有运载火箭，所述上端框的顶端设置有有效载荷。

作为本发明的一种优选技术方案，所述刚性包带采用铝合金制造，所述刚性包带为整环开口结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述刚性包带的两端通过所述安装孔和所述缓释解锁装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上端框和所述下端框均为圆环结构，所述上端框和所述下端框之间通过所述V型槽和所述楔形凸缘连接所述刚性包带。

作为本发明的一种优选技术方案，所述V型槽内表面涂有润滑涂层,所述捕获器为U型结构。