一种空间飞网二级发射展开方法技术

本发明专利技术公开了一种空间飞网二级发射展开方法，本发明专利技术采用了两级发射展开方式，一级发射能够使飞网规则、有序拉出直至拉直，保证在空间任务中飞网能够顺利展开，克服了在发射展开过程中容易发生缠绕、穿透和打结等现象，提高了安全可靠性；二级发射器通过一个主活塞推动4个分活塞，初始阶段主活塞通过机械接触推动分活塞剪断剪切销，主活塞继续运动使密封圈失去密封作用后，高压燃气直接作用在分活塞上，每个分活塞推动相应的连接杆及与其固连的质量块实现多个质量块的发射，实现了不同质量块的发射同步性，同时利用高压燃气提高了发射速度，并且安全性高；在二级发射器底部设置缓冲装置来降低二级发射器发射过程产生的较大的后坐力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空间飞网展开方法，尤其涉及，属于航天
。
技术介绍
随着空间技术的发展，对空间碎片、废弃卫星等非合作目标实施在轨抓捕变得越来越重要。其中，飞网捕获技术是国际上研究比较热门的一种空间技术，主要是利用飞网展开机构向捕获目标方向发射一张由细绳编制成的大网，在包裹住目标航天器后，将目标航天器收回或者控制。利用飞网具有较大拦截面积，利于覆盖抓捕目标的特点，飞网捕获技术成为具有一定容错能力的抓捕系统，提高了空间目标抓捕的安全性和可靠性。由于空间任务的高成本与高风险性，飞网捕获技术需要进行大量试验验证。由于飞网结构的特殊性(面积大、质量小、网眼大等)，飞网在发射展开过程中容易发生缠绕、穿透和打结等现象，造成飞网无法顺利展开，所以需要设计特定的展开程序以使飞网达到展开面积要求。目前国外有关飞网抓捕系统研究公开的资料不多，总体上还处于起步阶段，但是相关的支撑技术(如空间绳系动力学、材料和释放控制技术)已经通过了空间飞行实验考核。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供，该方法能够使飞网规则、有序拉出，保证在空间任务中飞网能够顺利展开，避免发生缠绕、打结等问题，提高了安全可靠性。本专利技术的技术方案是:，步骤如下:(I)建立空间飞网二级发射展开装置；( 2 )当卫星发现目标体后，卫星自主控制二级发射展开装置中的一级发射器工作，一级发射器将网舱盖从网舱出口弹射出去，网包随着网舱盖从网舱中弹出，飞网在网舱盖的带动下从网包内依次倒序拉出，随着飞网被拉出，飞网和系留绳逐渐被拉直；(3)在飞网和系留绳拉直的瞬间，卫星自主控制二级发射展开装置中的二级发射器开始工作，二级发射器中的点火器点火，二级发射器推动四个质量块按照预设的发射速度和发射张角运动，质量块通过收口绳牵引飞网从后向前展开并达到张满的状态，最终实现对目标体的捕获。空间飞网二级发射展开装置由一级发射器、二级发射器、四个质量块、网包、网舱、网舱盖、飞网、缓冲装置、系留绳和收口绳组成，飞网装在网包中，网包装在网舱内，网包与网舱盖相连接，一级发射器设置在网舱的底部，一级发射器与网舱盖之间采用弹性连接使得网舱盖封装在网舱的出口，网包通过系留绳与缓冲装置相连接，二级发射器安装在缓冲装置上，缓冲装置安装固定在卫星结构上，一级发射器与二级发射器之间固定连接，四个质量块安装在二级发射器上，四个质量块分别通过一根收口绳与飞网的边缘相连接。一级发射器包括安装座、火工切割器、压紧杆、弹簧套筒和分离弹簧，安装座设置在网舱的底部，火工切割器安装在安装座与网舱之间，弹簧套筒位于网舱内部中心位置并与网舱的底部固连，分离弹簧设置在弹簧套筒内，压紧杆一端穿过网舱盖、弹簧套筒、火工切割器与安装座相连接，压紧杆的另一端通过螺母紧固件将网舱盖压紧在网舱上。二级发射器包括点火器、起爆器、主活塞、导向销、密封圈、四个分活塞套筒、四个分活塞、剪切销、主活塞导引套筒、连接杆和底座，点火器和起爆器安装在同步发射装置的底座内，在同步发射装置工作前，主活塞面积较大的部分设置在底座内并位于起爆器之上，主活塞面积较小的部分设置在主活塞导引套筒内，主活塞面积较大的部分与面积较小的部分之间采用锥形肩过渡，导向销设置在主活塞导引套筒上用于对主活塞的运动进行限位，主活塞的底部设有四个通孔用于当主活塞运动到上限时与四个分活塞连通，四个分活塞套筒均布在底座与主活塞导引套筒之间的过渡段，四个分活塞设置在四个分活塞套筒内，四个分活塞的底部均位于主活塞的锥形肩上，四个分活塞的顶部安装连接杆，连接杆通过剪切销与分活塞套筒相连接，在主活塞与底座之间、分活塞与分活塞套筒之间均采用密封圈进行密封。每个分活塞套筒轴线与主活塞导引套筒轴线之间的夹角为20°?55°。缓冲装置包括套筒座、耳片、缓冲蜂窝、压板、拉簧、活塞和连接板，圆环状的缓冲蜂窝和活塞的下端圆柱面均位于套筒座内，活塞的下端圆柱面与套筒座为轴孔间隙配合，压板与套筒座的上端固连并将活塞下端圆柱台阶部分压在缓冲蜂窝上，活塞上端与二级发射器的底座相连接，连接板安装在活塞的上端，耳片安装在套筒座的外侧面，拉簧的两端分别挂在耳片和连接板上。系留绳和收口绳采用纤维材料编制而成。本专利技术与现有技术相比有益效果为:(I)本专利技术采用了两级发射，一级发射能够使飞网规则、有序拉出直至拉直，保证在空间任务中飞网能够顺利展开，克服了在发射展开过程中容易发生缠绕、穿透和打结等现象，提高了安全可靠性；(2)本专利技术的二级发射实现多个质量块的发射，实现了不同质量块的发射同步性，实现飞网拉直后网体展开，二级发射方法将飞网拉出和展开过程分成两个过程，很好的避免了拉出和展开过程的相互干扰，提高了飞网展开的可靠性【附图说明】图1为空间飞网二级发射展开装置的组成结构图图2为一级发射器的组成结构图；图3为二级发射器的外形示意图；图4为二级发射器的组成结构图；图5为二级发射器剪断剪切销时的状态示意图；图6为二级发射器主活塞运动到位的状态示意图图7为缓冲装置的组成结构图；图8为本专利技术飞网拉直过程示意图；图9为本专利技术飞网展开过程示意图。【具体实施方式】为了更清楚的了解本专利技术，下面对本专利技术做进一步详细的说明:如图1所示，本专利技术的实现由二级发射展开装置完成，二级发射展开装置由一级发射器1、二级发射器2、四个质量块3、网包4、网舱5、网舱盖6、飞网7、缓冲装置8、系留绳9和收口绳10组成，飞网7装在网包4中，网包4装在网舱5内，网包4与网舱盖6相连接，一级发射器I设置在网舱5的底部，一级发射器I与网舱盖6之间采用弹性连接使得网舱盖6封装在网舱5的出口，网包4通过系留绳9与缓冲装置8相连接，二级发射器2安装在缓冲装置8上，缓冲装置8安装固定在卫星结构上，，一级发射器I与二级发射器2之间固定连接，四个质量块3安装在二级发射器2上，四个质量块3分别通过一根收口绳10与飞网7的边缘相连接。—级发射器的结构如图2所示，一级发射器I包括安装座101、火工切割器102、压紧杆103、弹簧套筒104和分离弹簧105，安装座101设置在网舱5的底部，火工切割器102安装在安装座101与网舱5之间，弹簧套筒104位于网舱5内部中心位置并与网舱5的底部固连，分离弹簧105设置在弹簧套筒104内，压紧杆103 —端穿过网舱盖6、弹簧套筒104、火工切割器102与安装座101相连接，压紧杆103的另一端通过螺母紧固件将网舱盖6压紧在网舱5上。一级发射器工作时，火工切割器102起爆切断压紧杆103，分离弹簧105释放将网舱盖6和压紧杆103弹出，网舱盖6获得初速度将网包拉出，实现一级发射功能。二级发射器的结构如图3、4所示，包括点火器201、起爆器202、主活塞203、导向销204、密封圈205、四个分活塞套筒206、四个分活塞207、剪切销208、主活塞导引套筒209、连接杆210和底座211，点火器201和起爆器202安装在同步发射装置的底座211内，在同步发射装置工作前，主活塞203面积较大的部分设置在底座211内并位于起爆器202之上，主活塞203面积较小的部分设置在主活塞导引套筒209内，主活塞203面积较大的部分与面积较小的部分之间采用锥形肩过渡，导向销204设置在主活塞导引套筒209上用于对主活塞203的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间飞网二级发射展开方法，其特征在于步骤如下：（1）建立空间飞网二级发射展开装置；（2）当卫星发现目标体后，卫星自主控制二级发射展开装置中的一级发射器工作，一级发射器将网舱盖从网舱出口弹射出去，网包随着网舱盖从网舱中弹出，飞网在网舱盖的带动下从网包内依次倒序拉出，随着飞网被拉出，飞网和系留绳逐渐被拉直；（3）在飞网和系留绳拉直的瞬间，卫星自主控制二级发射展开装置中的二级发射器开始工作，二级发射器中的点火器点火，二级发射器推动四个质量块按照预设的发射速度和发射张角运动，质量块通过收口绳牵引飞网从后向前展开并达到张满的状态，最终实现对目标体的捕获。

【技术特征摘要】
1.一种空间飞网二级发射展开方法，其特征在于步骤如下:(O建立空间飞网二级发射展开装置；(2 )当卫星发现目标体后，卫星自主控制二级发射展开装置中的一级发射器工作，一级发射器将网舱盖从网舱出口弹射出去，网包随着网舱盖从网舱中弹出，飞网在网舱盖的带动下从网包内依次倒序拉出，随着飞网被拉出，飞网和系留绳逐渐被拉直；(3)在飞网和系留绳拉直的瞬间，卫星自主控制二级发射展开装置中的二级发射器开始工作，二级发射器中的点火器点火，二级发射器推动四个质量块按照预设的发射速度和发射张角运动，质量块通过收口绳牵引飞网从后向前展开并达到张满的状态，最终实现对目标体的捕获。2.根据权利要求1所述的一种空间飞网二级发射展开方法，其特征在于:所述二级发射展开装置由一级发射器(I)、二级发射器(2)、四个质量块(3)、网包(4)、网舱(5)、网舱盖(6)、飞网(7)、缓冲装置(8)、系留绳(9)和收口绳(10)组成，飞网(7)装在网包(4)中，网包(4)装在网舱(5)内，网包(4)与网舱盖(6)相连接，一级发射器(I)设置在网舱(5)的底部，一级发射器(I)与网舱盖(6 )之间采用弹性连接使得网舱盖(6 )封装在网舱(5 )的出口，网包(4)通过系留绳(9)与缓冲装置(8)相连接，二级发射器(2)安装在缓冲装置(8)上，缓冲装置(8)安装固定在卫星结构上，一级发射器(I)与二级发射器(2)之间固定连接，四个质量块(3 )安装在二级发射器(2 )上，四个质量块(3 )分别通过一根收口绳(10 )与飞网(7 )的边缘相连接。3.根据权利要求2所述的一种空间飞网二级发射展开方法，其特征在于:所述一级发射器(I)包括安装座(101)、火工切割器(102)、压紧杆(103)、弹簧套筒(104)和分离弹簧(105)，安装座(101)设置在网舱(5)的底部，火工切割器(102)安装在安装座(101)与网舱(5)之间，弹簧套筒(104)位于网舱(5)内部中心位置并与网舱(5)的底部固连，分离弹簧`(105)设置在弹簧套筒(104)内，压紧杆(103) —端穿过网舱盖(6)、弹簧套筒(104)、火工切割器(102)与安装座(101)相连接，压紧杆(103)的另一端通过螺母紧固件将网舱盖(6)压紧在网舱(5)上。4.根据权利要求2所述的一种空间飞网二级发射展开方法，其特征在于:所述二级发射器(2)包括点火器(201)、起爆器(202)、主活塞(203)、导向销(204)、密封圈(205)、四个分活塞套筒(206)、四个分活塞(207)、剪切销(208)、主活塞导引套筒(209)、连接杆(210)和底座(211)，点火器(201)和起爆器(202)安装在底座(211)内，在发射展开装置工作前，主活塞(203 )面积较大的部分设置在底座(211)内并位于起爆器(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁玉峰，谭春林，张青斌，刘永健，曹勇，孙国鹏，高庆玉，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：