(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021659381.1
(22)申请日 2020.08.11
(73)专利权人 北京中科宇航技术有限公司
地址 100176 北京市大兴区北京经济技术
开发区科创十三街18号院6号楼11层
1101
(72)发明人 杨浩亮 杨毅强 孙良杰 张志博
张东博 明爱珍
(74)专利代理机构 北京卓特专利代理事务所
(普通合伙) 11572
代理人 陈变花
(51)Int.Cl.
B64G 1/64(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本申请公开了一种低冲击解锁捕获装置，包
击解锁装置、运载方连接结构和火工品爆炸螺
栓；低冲击解锁装置的一端与载荷方连接结构连
接，另一端与运载方连接结构接触；分离火工品
收集装置贯穿载荷方连接结构，设置于低冲击解
工品爆炸螺栓的另一端出露于运载方连接结构
设置。本申请具有能量密度高、使用维护方便、解
锁速度快和工作可靠性高的技术效果。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 213008812 U 2021.04.20
C N 213008812
U
1.一种低冲击解锁捕获装置，其特征在于，包括载荷方连接结构、分离火工品收集装置、低冲击解锁装置、运载方连接结构和火工品爆炸螺栓；
所述低冲击解锁装置的一端与所述载荷方连接结构连接，另一端与所述运载方连接结构接触；
所述分离火工品收集装置贯穿所述载荷方连接结构，设置于所述低冲击解锁装置内，且与所述火工品爆炸螺栓的一端连接；所述火工品爆炸螺栓的另一端出露于所述运载方连接结构设置。
2.根据权利要求1所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，所述载荷方连接结构具有安装孔，所述分离火工品收集装置贯穿所述安装孔设置于所述低冲击解锁装置内。
3.根据权利要求1所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，所述载荷方连接结构具有多个第一螺栓孔。
4.根据权利要求3所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，所述低冲击解锁装置具有
多个第二螺栓孔，
螺栓依次贯穿所述第二螺栓孔和所述第一螺栓孔与载荷方对接。5.根据权利要求1所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，低冲击解锁装置的内部设置有减震缓冲垫。
6.根据权利要求5所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，减震缓冲垫的横截面为L 形。
7.根据权利要求5所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，所述分离火工品收集装置包括：收集装置本体；所述收集装置本体的内壁上设置有连接板，且所述连接板与所述收集装置本体的内壁构成捕获空腔；所述连接板具有连接孔；所述连接孔处设置有捕获螺母，且所述捕获螺母位于所述捕获空腔内；所述连接板远离所述捕获空腔的一侧通过减震缓冲垫与所述低冲击解锁装置靠近于所述运载方连接结构的底端连接；所述火工品爆炸螺栓的螺栓依次贯穿所述运载方连接结构、所述低冲击解锁装置的底端和所述连接孔与所述捕获螺母对接。
8.根据权利要求7所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，所述捕获螺母为螺栓楔形卡紧端头。
9.根据权利要求1所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，火工品爆炸螺栓为点式火工品爆炸螺栓。
10.根据权利要求9所述的低冲击解锁捕获装置，其特征在于，所述点式火工品爆炸螺栓满足1t到12t载荷重量指标。
权 利 要 求 书1/1页CN 213008812 U
一种低冲击解锁捕获装置
技术领域
[0001]本申请涉及航天技术领域，尤其涉及一种低冲击解锁捕获装置。
背景技术
[0002]星箭分离系统一般通过连接解锁装置实现连接、解锁，通过分离能源装置实现有效载荷与运载器的分离运动。从连接形式上区分，连接解锁装置可以分为点式连接和线式连接两大类，点式连接包括爆炸螺栓和低冲击分离螺母等；线式连接包括柔性切割索和柔性包带等。火工分离装置的优点在于能量密度高、使用维护方便、解锁速度快和工作可靠性高，但缺点是对复杂电磁环境耐受性差、火药或引爆造成的冲击环境量级较高、解锁冲量大，会对有效载荷工作可靠性造成不可预知的影响。传统的点式火工品解锁一般采用M8，M12的爆炸螺栓，冲击量级一般在12000g以上。
[0003]市面上目前除了火工解锁，还有非火工解锁装置，非火工装置仅仅在解锁环节避免了火药、的爆炸冲击，而解锁后螺栓体与卫星端框的碰撞产生的冲击环境则无法完全消除，这也就造成了所谓的低冲击分离装置实际上只能做到较低的解锁冲量，而解锁冲击的量级却并不尽如人意的原因所在，同时缺乏火工解锁能量密度高、使用维护方便、解锁速度快和工作可靠性高的特点。
[0004]从火工和非火工分离装置冲击产生的机理分析，可以分为解锁环节和碰撞环节，其中解锁环节冲击主要由火工品爆炸、气动解锁冲击、电作动机构工作所引起，属于源发型冲击；碰撞环节冲击主要来自于螺栓体在高速运动下碰撞连接端框结构的瞬态动力学过程，属于结构性冲击。
[0005]目前，尚缺乏一款火工和非火工解锁优点相结合的点式星箭分离产品。
实用新型内容
[0006]本申请的目的在于提供一种低冲击解锁捕获装置，具有能量密度高、使用维护方便、解锁速度快和工作可靠性高的技术效果。
[0007]为达到上述目的，本申请提供一种低冲击解锁捕获装置，包括载荷方连接结构、分离火工品收集装置、低冲击解锁装置、运载方连接结构和火工品爆炸螺栓；低冲击解锁装置的一端与载荷方连接结构连接，另一端与运载方连接结构接触；分离火工品收集装置贯穿载荷方连接结构，设置于低冲击解锁装置内，且与火工品爆炸螺栓的一端连接；火工品爆炸螺栓的另一端出露于运载方连接结构设置。
[0008]如上的，其中，载荷方连接结构具有安装孔，分离火工品收集装置贯穿安装孔设置于低冲击解锁装置内。
[0009]如上的，其中，载荷方连接结构具有多个第一螺栓孔。
[0010]如上的，其中，低冲击解锁装置具有多个第二螺栓孔，螺栓依次贯穿第二螺栓孔和第一螺栓孔与载荷方对接。
[0011]如上的，其中，低冲击解锁装置的内部设置有减震缓冲垫。
[0012]如上的，其中，减震缓冲垫的横截面为L形。
[0013]如上的，其中，分离火工品收集装置包括：收集装置本体；收集装置本体的内壁上设置有连接板，且连接板与收集装置本体的内壁构成捕获空腔；连接板具有连接孔；连接孔处设置有捕获螺母，且捕获螺母位于捕获空腔内；连接板远离捕获空腔的一侧通过减震缓冲垫与低冲击解锁装置靠近于运载方连接结构的底端连接；火工品爆炸螺栓的螺栓依次贯穿运载方连接结构、低冲击解锁装置的底端和连接孔与捕获螺母对接。
[0014]如上的，其中，捕获螺母为螺栓楔形卡紧端头。
[0015]如上的，其中，火工品爆炸螺栓为点式火工品爆炸螺栓。
[0016]如上的，其中，点式火工品爆炸螺栓满足1t到12t载荷重量指标。
[0017]本申请实现的有益效果如下：
[0018](1)本申请的低冲击解锁捕获装置以实现星箭快速对接为目标，将火工品、低冲击解锁、解锁后收集装置封闭集成化设计，集成度程度高。
[0019](2)本申请的低冲击解锁捕获装置在不改变分离安全性、不降低整体结构刚度和不减小承载力的能力的前提下，降低了星箭界面上的冲击值，达到了满足运载载荷可适应的冲击范围的效果。
[0020](3)本申请的低冲击解锁捕获装置的结构内部通过增加减震缓冲垫、采用组抗失配提高缓冲效果、增加连接环节和改变非弹性碰撞动能耗散的方式将界面冲击峰值降低。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为低冲击解锁捕获装置一种实施例的结构示意图；
[0023]图2为分离火工品收集装置一个实施例的剖面图。
具体实施方式
[0024]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]如图1所示，本申请提供一种低冲击解锁捕获装置，包括：载荷方连接结构1、分离火工品收集装置2、低冲击解锁装置3、运载方连接结构4和火工品爆炸螺栓5。低冲击解锁装置3的一端与载荷方连接结构1连接，另一端与运载方连接结构4接触。分离火工品收集装置2贯穿载荷方连接结构1，设置于低冲击解锁装置3内，且与火工品爆炸螺栓5的一端连接；火工品爆炸螺栓5的另一端出露于运载方连接结构1设置。
[0026]进一步的，载荷方连接结构1具有安装孔，分离火工品收集装置2贯穿安装孔设置于低冲击解锁装置3内。
[0027]具体的，载荷方连接结构1为矩形板，但不仅限于矩形板，还可以为圆形板、三角形
板、不规则形板等，本申请优选为矩形板。
[0028]进一步的，安装孔设置于矩形板的中部。
[0029]具体的，安装孔为圆形，但不仅限于圆形，还可以为矩形、不规则形等形状，本申请优选为圆形。
[0030]进一步的，载荷方连接结构1具有多个第一螺栓孔。
[0031]具体的，第一螺栓孔的具体个数可根据实际情况而定，本申请优选为四个。[0032]进一步的，载荷方连接结构1主要采用铝合金材料，但不仅限于铝合金材料，本申请优选为铝合金材料。
[0033]进一步的，低冲击解锁装置3具有多个第二螺栓孔，螺栓6依次贯穿第二螺栓孔和第一螺栓孔与载荷方对接。
[0034]具体的，低冲击解锁装置3的第二螺栓孔的个数与载荷方连接结构1的第一螺栓孔的个数相等。第二螺栓孔的具体个数可根据实际情况而定，本申请优选为四个。螺栓6依次贯穿第二螺栓孔和第一螺栓孔与载荷方(卫星) 对接。载荷方连接结构1采用4个螺栓与载荷方(卫星)实现快速对接安装，并施加力矩，该结构为刚性连接，高效应用组抗失配提高缓冲特性降低冲击效果。低冲击解锁装置3用于实现运载方和载荷方的快速对接和连接，内部设置有多种降冲击环节，综合降冲击，同时主体结构本身质量较轻，会作为跟随卫星结构的一部分入轨结构。
[0035]进一步的，低冲击解锁装置3的内部设置有减震缓冲垫31。
[0036]进一步的，减震缓冲垫31的横截面为L形，但不仅限于L形，还可以为矩形、不规则形等，本申请优选为L形。
[0037]具体的，低冲击解锁装置3通过增加减震缓冲垫31、采用组抗失配提高缓冲效果、增加连接环节。
[0038]进一步的，如图2所示，分离火工品收集装置2包括：收集装置本体21；收集装置本体21的内壁上设置有连接板22，且连接板22与收集装置本体21 的内壁构成捕获空腔23；连接板22具有连接孔221；连接孔221处设置有捕获螺母24，且捕获螺母24位于捕获空腔23内；连接板22远离捕获空腔23 的一侧通过减震缓冲垫31与低冲击解锁装置3靠近于运载方连接结构4的底端32连接；火工品爆炸螺栓5的螺栓51依次贯穿运载方连接结构4、低冲击解锁装置3的底端32和连接孔221与捕获螺母24对接。
[0039]具体的，分离火工品收集装置2：用于捕获火工爆炸螺栓5解锁后的捕获螺母24，内部设置捕获空腔，降低冲击。进一步的，捕获螺母24为螺栓楔形卡紧端头。
[0040]进一步的，运载方连接结构4主要采用钛合金材料。
[0041]具体的，运载方连接结构4与运载方相连，可作为运载火箭的一部分，可快速实现对接安装，并施加力矩，该结构为刚性连接，高效应用组抗失配提高缓冲特性降低冲击效果。
[0042]进一步的，火工品爆炸螺栓5为点式火工品爆炸螺栓。
[0043]进一步的，点式火工品爆炸螺栓满足1t到12t载荷重量指标。
[0044]具体的，点式火工品爆炸螺栓连接运载火箭和有效载荷，其选型满足1t 到12t载荷重量指标，有利于降低其产生的能量冲击，在结构悬挂时，在连接位置处，增加抗剪锥套，避免螺栓受切向力作用。
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