一种堆叠式卫星的固定装置及其控制方法制造方法及图纸

本申请提供了一种堆叠式卫星的固定装置及其控制方法，用于为堆叠式卫星的固定还有分离，提供一套具有可以显著提高可靠性和安全性的固定装置方案。的固定装置方案。的固定装置方案。

【技术实现步骤摘要】
一种堆叠式卫星的固定装置及其控制方法


[0001]本申请涉及堆叠式卫星固定领域，具体涉及一种堆叠式卫星的固定装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着国内外商业航天的快速发展，市场对低轨小卫星的需求急剧增加，扁平化的卫星构型还有上下堆叠的装配形式已愈发成为未来的发展趋势。
[0003]通常，堆叠式卫星在上下层卫星之间，采用类似于火箭级间段连接的爆炸螺栓形式，达到固定效果。
[0004]然而在现有的相关技术的研究过程中，专利技术人发现，随着堆叠的卫星数量的增加，如果上下层卫星之间仍采用类似于火箭级间段连接的爆炸螺栓形式，则会大大降低卫星分离的可靠性和安全性。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种堆叠式卫星的固定装置及其控制方法，用于为堆叠式卫星的固定还有分离，提供一套具有可以显著提高可靠性和安全性的固定装置方案。
[0006]第一方面，本申请提供了一种堆叠式卫星的固定装置，装置包括中段杆1、首段杆2、尾段杆3和火箭适配器20，中段杆1、首段杆2和尾段杆3之间通过首尾法兰螺纹连接固定，中段杆1、首段杆2和尾段杆3为成对使用并组成拉紧杆；
[0007]两件首段杆2上安装有梯形压帽10，梯形压帽10中部向上内凹形成圆柱形凹槽，压力传感器9在圆柱形凹槽通过螺纹连接与上侧的梯形压帽10固连，压力传感器9用于与下侧卫星承力柱18贴合、嵌入到卫星承力柱18的翻边内侧；
[0008]两件尾段杆3底部连接有弓形转接梁5，弓形转接梁5的两端设有与尾段杆3底部的两个卡槽16适配的机械接口，通过螺纹连接将两件尾段杆3箍住，弓形转接梁5的弓背位置安装有两件铰链7，在两件铰链7斜下侧设有加强框6，加强框6的上下两侧分别设有两组铰链的安装接口，上侧与两件铰链7相连，下侧与两件铰链8相连；
[0009]火箭适配器20采用正锥形设计，上端面设有凸台，凸台由一大两小共3个圆凸台构成，大凸台位于中间用于安装卫星承力柱18，两个小凸台穿过爆炸螺栓21来固定尾段杆3的底部，火箭适配器20的下端面安装L形铰链支架22，L形铰链支架22一侧设有与火箭适配器20连接的通孔，另一侧设有铰链8的安装接口。
[0010]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第一种可能的实现方式中，梯形压帽10和首段杆2之间设有橡胶套17。
[0011]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第二种可能的实现方式中，首段杆2在穿过梯形压帽10的部位继续穿过碟簧11，在两件碟簧11的上侧，安装有平板哑铃形态的置物架14，置物架14两端穿过两件首段杆2的顶端，置物架14中部设水平仪13，首段杆2顶端通过螺母12将置物架14、碟簧11和梯形压帽10锁紧。
[0012]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第三种可能的实现方式中，两件中段杆1之间设有拱形支撑件4，拱形支撑件4的两端设有与中段杆1的两个卡槽15适配的机械接口，通过螺纹连接将两件中段杆1箍住。
[0013]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第四种可能的实现方式中，中段杆1采用非金属材料，首段杆2和尾段杆3采用合金材料。
[0014]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第五种可能的实现方式中，加强框6采用平板镂空加筋结构。
[0015]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第六种可能的实现方式中，中段杆1、首段杆2和尾段杆3总共4组，4组均布设置，每组为两件中段杆1、两件首段杆2和两件尾段杆3。
[0016]第二方面，本申请提供了一种堆叠式卫星的固定装置的控制方法，方法包括：
[0017]将L形铰链支架22安装至火箭适配器20的下端面，其中，L形铰链支架22一侧设有与火箭适配器20连接的通孔，另一侧设有铰链8的安装接口；
[0018]将多颗卫星通过承力柱18依次堆叠在火箭适配器20上，其中，火箭适配器20采用正锥形设计，上端面设有凸台，凸台由一大两小共3个圆凸台构成，大凸台位于中间用于安装卫星承力柱18，两个小凸台用于穿过爆炸螺栓21来固定尾段杆3的底部；
[0019]将中段杆1、首段杆2和尾段杆3之间通过首尾法兰螺纹连接固定、成对使用并组成拉紧杆后，在小凸台处通过爆炸螺栓21固定尾段杆3的底部；
[0020]将安装有压力传感器9的梯形压帽10穿过两件首段杆2，至压力传感器9的下端面与卫星承力柱18贴合、嵌入到卫星承力柱18的翻边内侧，其中，梯形压帽10中部向上内凹形成圆柱形凹槽，压力传感器9在圆柱形凹槽通过螺纹连接与上侧的梯形压帽10固连；
[0021]将两对铰链7和两对铰链8分别安装至加强框6上下两侧的接口处，其中，两件铰链7安装于弓形转接梁5的弓背位置，加强框6安装于两件铰链7斜下侧，加强框6的上下两侧分别设有两组铰链的安装接口，上侧与两件铰链7相连，下侧与两件铰链8相连；
[0022]弓形转接梁5的两端基于设有的与尾段杆3底部的两个卡槽16适配的机械接口，通过螺纹连接将两件尾段杆3箍住，调节铰链7和铰链8的旋转角度使的同时连接弓形转接梁5和L形铰链支架22，完成堆叠式卫星的固定装置的固定。
[0023]结合本申请第二方面，在本申请第二方面第一种可能的实现方式中，方法还包括：
[0024]运载火箭入轨后，控制爆炸螺栓21解锁，使得在铰链7和铰链8共同作用下开始执行展开动作，在展开动作中，堆叠式卫星的固定装置首先会进行斜向上运动，使得压紧在最上层卫星承力柱18上的部分脱离卫星承力柱18翻边内的凹槽，与此同时，拉紧杆与加强框6之间相对角度也随之发生变化，待堆叠式卫星的固定装置运动至一定位置处，铰链7锁定，使得堆叠式卫星的固定装置与加强框6之间不再发生相对运动；
[0025]待铰链7锁定后，堆叠式卫星的固定装置变成一套单轴转动机构，在铰链8的作用下，翻转一定角度后锁定，均布于运载火箭的末级四周，并与运载火箭的末级保持一定安全距离，完成堆叠式卫星的固定装置的展开。
[0026]第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有多条指令，指令适于处理器进行加载，以执行本申请第二方面或者本申请第二方面任一种可能的实现方式提供的方法。
[0027]从以上内容可得出，本申请具有以下的有益效果：
[0028]本申请通过双连杆结构设计的堆叠式卫星的固定装置，在可以对将堆叠后的卫星还有火箭适配器进行有效锁紧的同时，还可以方便将装置与卫星剥离开，使整套装置保持在卫星分离的安全范围之外，同时有效锁定，以降低对运载的影响，显著提高了可靠性和安全性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请堆叠式卫星的固定装置的一种整体结构示意图；
[0031]图2为本申请一组拉紧杆的一种结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，所述装置包括中段杆1、首段杆2、尾段杆3和火箭适配器20，所述中段杆1、所述首段杆2和所述尾段杆3之间通过首尾法兰螺纹连接固定，所述中段杆1、所述首段杆2和所述尾段杆3为成对使用并组成拉紧杆；两件所述首段杆2上安装有梯形压帽10，所述梯形压帽10中部向上内凹形成圆柱形凹槽，所述压力传感器9在所述圆柱形凹槽通过螺纹连接与上侧的所述梯形压帽10固连，所述压力传感器9用于与下侧卫星承力柱18贴合、嵌入到所述卫星承力柱18的翻边内侧；两件所述尾段杆3底部连接有弓形转接梁5，所述弓形转接梁5的两端设有与所述尾段杆3底部的两个卡槽16适配的机械接口，通过螺纹连接将两件所述尾段杆3箍住，所述弓形转接梁5的弓背位置安装有两件铰链7，在两件所述铰链7斜下侧设有加强框6，所述加强框6的上下两侧分别设有两组铰链的安装接口，上侧与两件所述铰链7相连，下侧与两件铰链8相连；所述火箭适配器20采用正锥形设计，上端面设有凸台，所述凸台由一大两小共3个圆凸台构成，大凸台位于中间用于安装所述卫星承力柱18，两个小凸台穿过爆炸螺栓21来固定所述尾段杆3的底部，所述火箭适配器20的下端面安装L形铰链支架22，所述L形铰链支架22一侧设有与所述火箭适配器20连接的通孔，另一侧设有铰链8的安装接口。2.根据权利要求1所述的堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，所述梯形压帽10和所述首段杆2之间设有橡胶套17。3.根据权利要求1所述的堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，所述首段杆2在穿过所述梯形压帽10的部位继续穿过碟簧11，在两件所述碟簧11的上侧，安装有平板哑铃形态的置物架14，所述置物架14两端穿过两件所述首段杆2的顶端，所述置物架14中部设水平仪13，所述首段杆2顶端通过螺母12将所述置物架14、所述碟簧11和所述梯形压帽10锁紧。4.根据权利要求1所述的堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，两件所述中段杆1之间设有拱形支撑件4，所述拱形支撑件4的两端设有与所述中段杆1的两个卡槽15适配的机械接口，通过螺纹连接将两件所述中段杆1箍住。5.根据权利要求1所述的堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，所述中段杆1采用非金属材料，所述首段杆2和所述尾段杆3采用合金材料。6.根据权利要求1所述的堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，所述加强框6采用平板镂空加筋结构。7.根据权利要求1所述的堆叠式卫星的固定装置，其特征在于，所述中段杆1、所述首段杆2和所述尾段杆3总共4组，4组均布设置，每组为两件所述中段杆1、两件所述首段杆2和两件所述尾段杆3。8.一种堆叠式卫星的固定装置的控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐航，段枭，王子成，汪皓擎，闫海平，
申请(专利权)人：航天行云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：