[发明专利]用于星箭分离的电磁锁紧释放机构以及电磁锁紧释放方法

说明书

本发明提供一种用于星箭分离的电磁锁紧释放机构以及电磁锁紧释放方法，电磁锁紧释放机构包括：机架、弹射单元、卫星单元、锁紧释放单元以及锁紧释放驱动单元；弹射单元包括弹射弹簧、弹射顶杆和弹簧套筒；锁紧释放单元包括锁紧销、锁紧滑块、解锁弹簧和基座；锁紧释放驱动单元包括电磁铁限位螺母、电磁铁动芯和电磁铁。优点为：本发明是一种可重复试验的微小卫星与火箭分离使用的点式定位锁紧释放机构，能够在复杂的力学环境下，实现卫星和火箭的可靠锁紧和可靠分离；能够在地面重复进行分离试验；分离完全为机构动作，无污染；分离动作为连续机构动作，对卫星无冲击；降低了卫星研制的成本。

技术领域

本发明属于航天技术领域，具体涉及一种用于星箭分离的电磁锁紧释放机构以及电磁锁紧释放方法。

背景技术

卫星锁紧释放机构主要应用于星箭分离机构，其主要工作原理为：火箭在到达预定轨道之前，实现卫星与火箭的可靠连接；在火箭入轨后，给出分离指令，从而使卫星安全释放，即：使卫星以设计的速度与火箭分离。

卫星锁紧释放机构的关键设计要素是机构形式和主动器件。现有技术中，机构形式主要采用对接环、包带式的分离机构，存在的主要问题为：对接环、包带式的分离机构要求卫星必须有一个对接面与分离机构连接安装，无法应用于不规则形状的需要点式定位锁紧的卫星。主动器件主要采用火攻品、热刀、记忆合金、电机等，存在的主要问题为：火工品成本昂贵，管理要求复杂，而且是破坏性的分离，无法在地面进行重复试验；热刀能够承受的载荷很小，难以用于整个卫星的固定，而且动作时间不确定，不能保证同步性；记忆合金动作时间不确定，不能保证同步性；电机需要持续供电，微小卫星一般是搭载火箭发射，火箭一般不能提供持续的电流，因此难以应用在微小卫星上。

因此，现有技术中急需一种能够灵活应用于各类构型的微小卫星的可重复试验的点式定位锁紧释放机构。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于星箭分离的电磁锁紧释放机构以及电磁锁紧释放方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于星箭分离的电磁锁紧释放机构，包括：机架(1)、弹射单元、卫星单元、锁紧释放单元以及锁紧释放驱动单元；设置水平方向为X方向；垂直方向为Y方向；

所述卫星单元包括卫星(7)、定位销(8)和卫星凸台(9)；所述卫星(7)通过所述定位销(8)与所述卫星凸台(9)固定连接；

所述弹射单元设置于所述卫星单元的下方，用于向所述卫星单元提供Y正方向的弹射力；所述弹射单元包括弹射弹簧(2)、弹射顶杆(3)和弹簧套筒(4)；所述弹簧套筒(4)与所述机架(1)固定连接；所述弹簧套筒(4)内部设置所述弹射弹簧(2)；所述弹射顶杆(3)的底部位于所述弹簧套筒(4)内，并压于所述弹射弹簧(2)的上面；所述弹射顶杆(3)的顶部穿过所述弹簧套筒(4)，而延伸到所述卫星单元的下面，并与所述卫星单元的下表面接触；在锁紧状态下，所述弹射弹簧(2)被所述弹射顶杆(3)压紧，所述弹射弹簧(2)通过所述弹射顶杆(3)向所述卫星单元提供Y正方向的弹射力；在释放状态下，在所述弹射弹簧(2)的弹射力作用下，所述卫星单元向Y正方向运动，从而与所述机架(1)分离；

所述锁紧释放单元包括锁紧销(10)、锁紧滑块(11)、解锁弹簧(12)和基座(13)；