本发明专利技术涉及航天技术领域，具体涉及一种集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，包括运载平台，运载平台上设有多个适配器；卫星组件包括多个堆叠式卫星和卫星承力柱，两个堆叠式卫星之间设有至少三个卫星承力柱；集中压紧释放机构，设于适配器上，且贯穿卫星承力柱，集中压紧释放机构包括压紧杆和施力组件以及压紧释放组件；施力组件设于压紧杆的底部，对压紧杆施加预紧力，压紧释放组件设于压紧杆的顶部，压紧释放组件用于传递预紧力至卫星承力柱上，并对卫星组件施加压紧力，以压紧或释放卫星组件；结构紧凑，质量轻，空间利用率高；多颗堆叠式卫星沿压紧杆的延伸方向依次堆叠式排布，使得相邻的两个堆叠式卫星之间直接连接，无需额外的适配器。无需额外的适配器。无需额外的适配器。
A multi star compression and separation device with centralized compression and controllable separation
【技术实现步骤摘要】
一种集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置
[0001]本专利技术涉及航天
，具体涉及一种集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置。
技术介绍
[0002]为满足全球持续增长的卫星宽带接入需求，特别是解决农村等欠发达地区互联网接入问题，全球多家企业纷纷开始打造低轨卫星星座，提供全球宽带互联网接入服务。卫星星座的构建与组网，如果采用常规的一箭一星发射方式，受火箭和卫星的不确定因素影响，可能需要几年甚至几十年时间才能完成整个星座的组网，并且无法充分利用火箭的运载能力，造成效率的降低和成本的提升。而采用一箭多星的发射方式，可以大大缩短星座组网的时间，提升发射效率，从而充分发挥星座的功能。
[0003]在一箭多星发射中，多颗卫星的压紧与分离技术是首先需要解决的关键技术。一箭多星发射目前有两种布局形式，一种为承力筒壁挂式，一种为堆叠式。其中承力筒壁挂式的布局为，中央承力筒与运载平台固定连接，卫星通过单星压紧分离装置与中央承力筒径向连接，悬挂在中央承力筒的外侧。这种方式中央承力筒所占体积与质量较大，可控卫星利用的空间较少，运载效率较低。堆叠式的布局为，卫星与卫星直接连接，轴向堆叠在一起，省去了中央承力筒的质量与体积，运载效率更高，更适合大量卫星的快速组网。
[0004]堆叠式布局的多星压紧分离装置有两种类型，一种为卫星依次堆放与整流罩内，两层卫星之间通过爆炸螺栓直接固定。此方式分离时，需要多次对爆炸螺栓进行起爆，冲击大，很有可能对卫星造成冲击破坏；并且爆炸螺栓会产生污染气体和多余物，对空间环境有污染，并有可能污染卫星的敏感器件。另一种为采用外部压紧杆的方式，对堆叠卫星整体压紧和解锁。此方式由于分离依靠运载末级旋转，赋予各卫星不同角速度，进而在解锁时刻卫星沿不同轨迹分离，导致卫星碰撞几率较大；同时解锁后压紧杆向外抛开，产生了多余废弃物，对空间环境造成了影响；并且解锁后所有卫星一同释放，不能实现卫星的逐个可控分离。
技术实现思路
[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的两层卫星分离时冲击大，并对卫星造成冲击破坏；同时会产生污染气体和多余物，对空间环境有污染问题，从而提供一种能够实现空间利用率高的、低冲击的、无污染和废弃物的、卫星逐个可控分离的多星压紧分离装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，包括运载平台，所述运载平台上设有多个适配器；卫星组件，所述卫星组件包括多个堆叠式卫星和卫星承力柱，两个所述堆叠式卫星之间设有至少三个卫星承力柱；集中压紧释放机构，设于所述适配器上，且贯穿所述卫星承力柱，所述集中压紧释放机构包括压紧杆和施力组件、以及压紧释放组件；所述施力组件设于所述压紧杆的底部，对所述压紧杆施加
预紧力，所述压紧释放组件设于所述压紧杆的顶部，所述压紧释放组件用于传递所述预紧力至所述卫星承力柱上，并对所述卫星组件施加压紧力，以压紧或释放所述卫星组件；电磁连接组件，设于相邻的两个所述卫星承力柱或卫星承力柱与适配器上，所述电磁连接组件具有通电状态和断电状态；所述电磁连接组件处于通电状态时，相邻的两个所述堆叠式卫星之间具有连接力，所述电磁连接组件处于断电状态时，相邻的两个所述堆叠式卫星之间的连接力消失；弹射分离组件，设于相邻的两个所述卫星承力柱上或卫星承力柱与适配器上，所述弹射分离组件在所述电磁连接组件处于断电状态时，弹射所述卫星承力柱，以分离相邻的两个卫星承力柱卫星承力柱与适配器，使所述堆叠式卫星沿预定方向进入轨道。
[0007]进一步地，所述施力组件包括：固定底座，与所述适配器连接，所述压紧杆插入至所述固定底座内；施力件和第二接头法兰，设于所述压紧杆的底部，旋进所述施力件，并通过所述第二接头法兰传递预紧力至所述压紧杆上。
[0008]进一步地，所述施力组件还包括：球垫，设于所述固定底座内，且位于所述施力件上；偏压件，套设于所述施力件上，且位于所述球垫的底部，所述偏压件用于保持所述球垫与固定底座的接触。
[0009]进一步地，所述压紧释放组件包括：承力螺杆，设于所述压紧杆的顶部，所述承力螺杆的一端贯穿第一接头法兰；压紧件，与所述承力螺杆连接；压紧结构，设于所述承力螺杆的另一端上，所述压紧结构用于传递所述预紧力至所述卫星承力柱上，并对所述卫星组件施加压紧力，以压紧所述卫星组件。
[0010]进一步地，所述压紧结构包括分瓣螺母和分瓣螺母解锁器，所述分瓣螺母解锁器与所述分瓣螺母连接，所述分瓣螺母与所述承力螺杆连接。
[0011]进一步地，所述集中压紧释放机构还包括：第一电连接器公接头，设于所述压紧结构的底部；第一电连接器母接头，设于所述第一接头法兰上，所述第一电连接器母接头与第一电连接器公接头相对设置，所述第一电连接器母接头与第一电连接器公接头在通电状态下形成连接力。
[0012]进一步地，所述电磁连接组件包括：连接底座，设于一所述卫星承力柱或适配器上，所述连接底座具有容纳空间，在所述容纳空间内设有电磁铁；连接顶座，设于相邻的另一所述承力柱上，所述连接顶座与所述连接底座相对设置，且在所述连接顶座内设有铁块；电源组件，设于所述连接底座和连接顶座上，所述电源组件对所述电磁铁施加电源，连接所述铁块，以连接相邻的两个卫星承力柱或卫星承力柱与适配器。
[0013]进一步地，所述电磁连接组件还包括：止推盖，设于所述连接底座上，通过滑动机构沿所述连接底座的延伸方向滑动，所述电磁铁设于所述止推盖内；保持件，设于所述连接底座内，所述保持件与所述电磁铁抵接。
[0014]进一步地，所述滑动机构包括：缺口槽，对称设于所述连接底座的周壁上；止推凸台，设于所述止推盖上，所述止推凸台插入所述缺口槽内，所述止推盖允许沿所述连接底座的延伸方向滑动。
[0015]进一步地，所述电磁连接组件还包括与所述止推盖连接的电磁铁连接法兰，所述电磁铁连接法兰设于所述电磁铁的底部。
[0016]进一步地，所述电源组件包括：母头连接件，设于所述连接底座上，且在所述母头连接件上设有第二电连接器母接头；公头连接件，设于所述连接顶座上，所述公头连接件上
设有与所述第二电连接器母接头相对应的第二电连接器公接头，对所述第二电连接器公接头上与第二电连接器母接头施加电源，所述电磁铁与所述铁块连接，以连接相邻的两个卫星承力柱或卫星承力柱与适配器。
[0017]进一步地，所述弹射分离组件包括：分离底座，设于所述适配器或卫星承力柱上，所述分离底座内设有弹射件；分离顶座，设于所述卫星承力柱上，所述分离顶座与弹射件连接，所述电磁连接组件处于断电状态时，所述弹射件带动所述卫星承力柱弹出所述分离底座。
[0018]进一步地，所述弹射件包括：滑套导杆，所述滑套导杆上具有抵接块，所述抵接块朝向所述分离底座的底壁；分离弹性件，套设于所述滑套导杆上，且与所述抵接块抵接。
[0019]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0020]1.本专利技术提供的集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，包括运载平台，所述运载平台上设有多个适配器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，其特征在于，包括：运载平台(11)，所述运载平台(11)上设有多个适配器(12)；卫星组件，所述卫星组件包括多个堆叠式卫星(13)和卫星承力柱(14)，两个所述堆叠式卫星(13)之间设有至少三个卫星承力柱(14)；集中压紧释放机构(2)，设于所述适配器(12)上，且贯穿所述卫星承力柱(14)，所述集中压紧释放机构(2)包括压紧杆(21)和施力组件、以及压紧释放组件；所述施力组件设于所述压紧杆(21)的底部，对所述压紧杆(21)施加预紧力，所述压紧释放组件设于所述压紧杆(21)的顶部，所述压紧释放组件用于传递所述预紧力至所述卫星承力柱(14)上，并对所述卫星组件施加压紧力，以压紧或释放所述卫星组件；电磁连接组件(3)，设于相邻的两个所述卫星承力柱(14)或卫星承力柱(14)与适配器(12)上，所述电磁连接组件(3)具有通电状态和断电状态；所述电磁连接组件(3)处于通电状态时，相邻的两个所述堆叠式卫星(13)之间具有连接力，所述电磁连接组件(3)处于断电状态时，相邻的两个所述堆叠式卫星(13)之间的连接力消失；弹射分离组件(4)，设于相邻的两个所述卫星承力柱(14)上或卫星承力柱(14)与适配器(12)上，所述弹射分离组件(4)在所述电磁连接组件(3)处于断电状态时，弹射所述卫星承力柱(14)，以分离相邻的两个卫星承力柱(14)卫星承力柱(14)与适配器(12)，使所述堆叠式卫星(13)沿预定方向进入轨道。2.根据权利要求1所述的集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，其特征在于，所述施力组件包括：固定底座(210)，与所述适配器(12)连接，所述压紧杆(21)插入至所述固定底座(210)内；施力件和第二接头法兰(213)，设于所述压紧杆(21)的底部，旋进所述施力件，并通过所述第二接头法兰(213)传递预紧力至所述压紧杆(21)上。3.根据权利要求2所述的集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，其特征在于，所述施力组件还包括：球垫(214)，设于所述固定底座(210)内，且位于所述施力件上；偏压件(215)，套设于所述施力件上，且位于所述球垫(214)的底部，所述偏压件(215)用于保持所述球垫(214)与固定底座(210)的接触。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，其特征在于，所述压紧释放组件包括：承力螺杆(25)，设于所述压紧杆(21)的顶部，所述承力螺杆(25)的一端贯穿第一接头法兰(24)；压紧件，与所述承力螺杆(25)连接；压紧结构，设于所述承力螺杆(25)的另一端上，所述压紧结构用于传递所述预紧力至所述卫星承力柱(14)上，并对所述卫星组件施加压紧力，以压紧所述卫星组件。5.根据权利要求4所述的集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，其特征在于，所述压紧结构包括分瓣螺母(26)和分瓣螺母(26)解锁器，所述分瓣螺母(26)解锁器与所述分瓣螺母(26)连接，所述分瓣螺母(26)与所述承力螺杆(25)连接。6.根据权利要求5所述的集中压紧与可控分离的多星压紧分离装置，其特征在于，所述
集中压紧释放机构(2)还包括：第一电连接器公接头(28)，设于所述压紧结构的底部；第一电连接器母接头(29)，设于所述第一接头法兰(24)上，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳洪浩，李怀宇，杨飞，宋连杰，吴君，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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