[发明专利]用于从运载火箭释放卫星的系统

说明书

一种用于从运载火箭释放卫星的释放系统(1)，包括：(i)扭杆(2)，具有第一端(2a)和第二端(2b)，第一端(2a)通过支承器件(4)固定至运载火箭(3)，并且在围绕扭杆(2)的纵向轴线(X)的旋转方面被锁定，第二端(2b)通过铰接器件(5)连接至运载火箭(3)，并且围绕纵向轴线(X)自由旋转；(ii)至少一个发射臂(6)，从扭杆(2)垂直地延伸，并且包括：(a)扭力杆(7)，具有以整体方式固定至扭杆(2)的第一端(7a)；以及(b)引导件(8)，具有连接至扭力杆(7)的第二端(7b)的第一端(8a)、以及第二自由端(8b)；(iii)至少一个滑动件(10)，以整体方式固定至待发射的卫星(18)，并布置成以滑动方式接合引导件(8)；以及(iv)限位止动元件(12)，设计成作用在扭力杆(7)上，以中断发射臂(6)围绕纵向轴线(X)旋转。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2020年05月26日提交的第102020000012415号意大利申请的优先权，该意大利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于从运载火箭释放卫星的系统。

背景技术

目前，广泛使用的释放系统设置为具有多个螺旋弹簧，这些螺旋弹簧以与运载火箭整体方式布置，并适于产生推力以弹出卫星。这种释放系统包括沿着垂直于分离平面的方向发射卫星。

对于本领域的技术人员来说显而易见的是，必须根据要发射的卫星的质量来选择螺旋弹簧，这必然意味着每当要发射的卫星的质量改变时必须更换螺旋弹簧的可能性。

然而，尽管广泛使用这种技术方案，但是这种技术方案涉及许多问题。

实际上，一旦卫星通过螺旋弹簧的作用而发射，卫星就经历旋转运动。

这种旋转运动主要是由于弹簧不可能彼此完全相同，同时，不可能相对于彼此同时伸长。

后一个方面源于不可能以精确同步的方式激活不同的释放元件。本领域技术人员可立即明白的是，即使在各种释放元件的致动之间有几微秒(μs)差异，也会导致卫星所受到的总推力中的重要不平衡，从而导致卫星旋转。在释放步骤中，卫星的不确定和随后旋转的其它因素是其质心位置和运载火箭结构的瞬态振动的非理想知识。

卫星在释放之后受到的旋转必然导致太阳能电池板的展开延迟，并因而延长了来自卫星内的电池的能量的使用。这方面代表了相当大的风险因素，因为卫星电池的能量必须在紧接着释放之后并且在太阳能电池板展开之前的步骤期间始终可用，以便执行“紧急”操作。

另外，在运载火箭承载并排布置的多个卫星的情况下，沿垂直于分离平面的方向释放卫星可能引发卫星之间碰撞的风险。实际上，众所周知的是，对于使用螺旋弹簧推力的释放系统，合适的是考虑相对于预期释放方向大约15°的方向“不确定锥”。这种情况意味着在运载火箭机头锥中可用的空间的占用较低，并且限制要安装在同一运载火箭上的卫星的数量。

除了上述问题之外，本领域中需要一种能够保证释放速度高于当前系统所产生的释放速度的系统，该系统使用有限数量的螺旋弹簧作为推压装置。实际上，较高的释放速率将导致卫星远离运载火箭的较快运动，因此，有可能更快地展开太阳能电池板。这将因此减少电池功率的使用，并具有如上所述的相关益处。

出于安全原因，太阳能电池板的展开必须在距运载火箭几百米的距离处进行，并且，如果该距离不是通过释放的推力达到的，则有必要依靠电池能量。

最后，本领域中的另一需求涉及具有释放系统的可能性，该释放系统可适用于具有不同质量的卫星，而不必更换部分部件。换言之，需要这样一种释放系统，该释放系统的推力装置无论卫星的质量如何都有效。如上所述，实际上，提供使用螺旋弹簧的解决方案必须要求根据要发射的卫星的质量来选择解决方案。

发明内容