[发明专利]一种大推力低冲击柔性充气展开分离装置及方法

摘要

本发明涉及一种大推力低冲击柔性充气展开分离装置及方法，可应用于卫星、飞船等航天飞行器舱段分离过程。本发明通过固定连接结构来实现装置与飞行器的连接和密封，实现装置与舱段之间的密封贮气的功能；通过柔性可折叠充气展开结构的折叠来实现装置的折叠贮存与安装；通过柔性可折叠充气展开结构的充气展开来推动飞行器上面级与下面级之间产生相对运动速度，以此来实现飞行器的舱段分离；通过调节柔性可折叠充气展开结构的初始充气压力、充气速度以及柔性可折叠充气展开结构的展开长度，实现分离力和分离速度的调节和控制。通过上述装置，可以实现飞行器舱段之间的分离，具有推力大、冲击小，分离力和分离速度可调和可控的效果。

主权项

1.一种大推力低冲击柔性充气展开分离装置，其特征在于：包括：柔性可折叠充气展开结构和固定连接结构；固定连接结构包括：顶环、底环、支撑杆、连接杆；顶环和底环通过6根支撑杆进行连接，连接杆为4根，每根连接杆的一端连接底环，另一端与飞行器的舱体连接，柔性可折叠充气展开结构为圆柱体，圆柱体的一个端面外沿与飞行器的舱体进行密封连接，圆柱体的另一个端面与飞行器的上面级接触；当飞行器飞行过程中，大推力低冲击柔性充气展开分离装置处于折叠状态，即柔性可折叠充气展开结构折叠于顶环与底环之间，圆柱体的高度压缩至顶环至底环之间的高度，圆柱体的另一个端面接触的上面级与连接杆另一端连接的飞行器的舱体锁紧；柔性可折叠充气展开结构内充有气体；当飞行器飞达到预定高度后，圆柱体的另一个端面接触的上面级与连接杆另一端连接的飞行器的舱体锁紧解锁，柔性可折叠充气展开密封结构的外部压力下降，柔性可折叠充气展开密封结构在内外压差的作用下展开，推动飞行器上面级与飞行器的舱体分离；柔性可折叠充气展开结构为圆柱体，包括柔性囊体、周向加强带、径向加强带、辅助折叠扣襻、尼龙搭扣；柔性囊体为圆柱体，周向加强带平行于圆柱体的断面，沿柔性囊体的外周布置，缝合在柔性囊体上，周向加强带在圆柱体的柔性囊体高度方向均匀布置缝合在柔性囊体上；径向加强带平行于柔性囊体的高度方向，每根径向加强带上等距离缝制辅助折叠扣襻，辅助折叠扣襻两端与径向加强带缝合，辅助折叠扣襻两端中间有穿孔，当柔性可折叠充气展开密封结构处于折叠时，细绳穿过辅助折叠扣襻两端中间的穿孔将柔性囊体固定在顶环上；尼龙搭扣缝制在径向加强带上，当柔性可折叠充气展开密封结构处于折叠时，对折叠的柔性囊体自身进行粘接固定。