联动式抱紧释放机构及立方星发射器的制作方法

本发明涉及立方星发射器，尤其涉及一种联动式抱紧释放机构及立方星发射器。

背景技术：

1、近年来，随着空间技术的进步与商业航天市场的发展，卫星的小型化、高集成度成为了卫星技术的发展方向。基于统一接口标准规范的立方星研制与发射系统应运而生，自加州理工大学成功研制第一颗立方星开始，立方星凭借其质量轻、体积小、集成度高、研制周期短等特点迅速成为空间系统的研究重点。至今已发展成为空间科学技术研究与教学实施、新技术演示验证的重要平台，应用范围从最初的对地遥感观测逐渐拓展到空间组网、天基数据链通信等较为复杂的系统级空间技术应用验证。

2、立方星发射器是立方星在轨发射部署的工具。现有立方星发射标准规范中，为保证立方星顺利弹射，立方星与发射器的导轨之间存在0～0.5mm间隙，在运载发射过程中该间隙会造成振动冲击、星器磕碰问题，此外由于立方星在发射器内部处于非完全约束状态，从发射器到立方星的传力路径不连续，导致研制过程中无法给出精确的力学动态响应条件，给立方星研制带来困难和不确定性。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种联动式抱紧释放机构及立方星发射器，能够保证立方星在发射器内可靠固定，避免星器磕碰冲击问题，为立方星提供精确稳定的振动条件，有效降低立方星的振动响应的同时保证立方星在轨可靠稳定发射，可以有效解决现有立方星在轨部署发射技术难题。

2、为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种联动式抱紧释放机构，包括沿联动杆依次设置的的第一抱紧机构、第二抱紧机构、复位弹簧，所述第一抱紧机构与所述第二抱紧机构结构相同、方向相同，所述第一抱紧机构包括：

3、第一压紧杆，固定设置于所述联动杆的一端，沿所述第一压紧杆依次设置有第一固定座和第一抱紧爪；

4、所述第一抱紧爪表面设置有沿所述联动杆径向的第一限位槽，所述第一固定座上设置有与所述第一限位槽适配的第一限位块；

5、所述第一抱紧爪与所述第一压紧杆通过两个不相接且平行的两个斜面接触设置，所述第一抱紧爪套设于所述第一压紧杆上沿任一斜面滑动。

6、根据本发明的一个技术方案，所述第二抱紧机构包括第二压紧杆、沿所述第二压紧杆依次设置有第二固定座和第二抱紧爪；

7、所述第二抱紧爪上设置有第二限位槽，所述第二固定座上设置有与所述第二限位槽适配的第二限位块。

8、根据本发明的一个技术方案，所述第一抱紧爪和所述第二抱紧爪的抱紧接触部设置为柔性材料。

9、根据本发明的一个技术方案，还包括弹簧安装座，所述复位弹簧的一端与所述第二压紧杆连接，另一端固定于所述弹簧安装座上。

10、根据本发明另一个技术方方案，提供了一种立方星发射器，包括四个如上述技术方案中任一项所述的联动式抱紧释放机构组成的长方体结构，并形成用于承载立方星的卫星容纳腔，沿任一所述联动式抱紧释放机构，首端设置有与任一所述联动式抱紧释放机构的第一压紧杆接触的舱门组件及与所述舱门组件配合的锁紧释放机构，末端设置推星平台组件。

11、根据本发明的一个技术方案，所述卫星容纳腔还包括前边框、底座、侧板框、上板框和后板框，相邻框板通过螺钉紧固；

12、任一所述联动式抱紧释放机构的第一固定座和第二固定座固定于侧板框上；

13、所述侧板框、所述上板框以及所述底座均设置有用于立方星滑动的导轨，所述导轨在所述第一抱紧爪、所述第二抱紧爪移动的位置设置有缺口。

14、根据本发明的一个技术方案，所述推星平台组件固定设置于所述后板框上，所述后板框与所述舱门组件相对设置；

15、所述推星平台组件包括推星弹簧和推星板框，所述推星弹簧一端固定于所述推星板框上，另一端固定于所述后板框上。

16、根据本发明的一个技术方案，所述舱门组件与所述卫星容纳腔通过带有扭簧的销钉铰接；

17、所述舱门组件与所述第一压紧杆之间配置有微调旋钮，所述微调旋钮用于所述第一压紧杆轴线方向前后移动，调节第一压紧杆的触发位移。

18、根据本发明的一个技术方案，立方星沿所述导轨装入所述卫星容纳腔内，压缩所述推星平台组件的所述推星弹簧，关闭所述舱门组件推动四个所述第一压紧杆、所述联动杆及与之相连的第二压紧杆产生沿卫星推入方向的轴向位移；

19、所述第一压紧杆的轴向移动带动对应的所述第一抱紧爪沿与所述第一固定座的第一限位块形成的滑动副向指向立方星方向移动，伸出所述导轨与所述立方星接触抱紧；同一所述联动式抱紧释放机构的所述第二抱紧机构做相同运动，对应的所述弹簧储存弹性势能。

20、根据本发明的一个技术方案，所述锁紧释放机构解除对所述舱门组件的约束，所述舱门组件打开至预设角度，解除对所述联动式抱紧释放机构的约束；

21、所述弹簧反弹释放弹性势能，推动所述第二压紧杆、所述联动杆及与之相连的所述第一压紧杆产生沿卫星推出方向的轴向位移；

22、所述第二压紧杆的轴向移动带动对应的所述第二抱紧爪沿与所述第二固定座的所述第二限位块形成的滑动副向背向立方星方向移动到发射器导轨面以下，同一所述联动式抱紧释放机构的所述第一抱紧机构做相同运动，解除对立方星导轨的限制。

23、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

24、采用联动式抱紧释放机构及立方星发射器，在舱门组件关闭时，触发联动式抱紧释放机构的抱紧爪向中心收拢抱紧卫星实现其可靠固定同时压缩储能弹簧；在舱门组件打开时，解除对联动式抱紧释放机构的约束，弹簧驱动机构的抱紧爪向外移动解除对卫星的约束保证卫星顺利释放。解决了现有立方星部署发射系统中立方星与弹射器导轨之间存在间隙带来的运载发射过程中的振动冲击、星器磕碰问题以及由于立方星在发射器内部处于非完全约束状态，发射器到立方星的传力路径不连续不稳定问题。结构简单紧凑、占用空间小等优点，具有良好的创新性与实用性。

技术特征：

1.一种联动式抱紧释放机构，其特征在于，包括沿联动杆(4)依次设置的的第一抱紧机构、第二抱紧机构、复位弹簧(8)，所述第一抱紧机构与所述第二抱紧机构结构相同、方向相同，所述第一抱紧机构包括：

2.根据权利要求1所述的联动式抱紧释放机构，其特征在于，所述第二抱紧机构包括第二压紧杆(5)、沿所述第二压紧杆(5)依次设置有第二固定座(7)和第二抱紧爪(6)；

3.根据权利要求2所述的联动式抱紧释放机构，其特征在于，所述第一抱紧爪(2)和所述第二抱紧爪(6)的抱紧接触部设置为柔性材料。

4.根据权利要求2所述的联动式抱紧释放机构，其特征在于，还包括弹簧安装座(9)，所述复位弹簧(8)的一端与所述第二压紧杆(5)连接，另一端固定于所述弹簧安装座(9)上。

5.一种立方星发射器，其特征在于，包括四个如权利要求1至4中任一项所述的联动式抱紧释放机构组成的长方体结构，并形成用于承载立方星的卫星容纳腔(11)，沿任一所述联动式抱紧释放机构，首端设置有与任一所述联动式抱紧释放机构的第一压紧杆(1)接触的舱门组件(10)及与所述舱门组件(10)配合的锁紧释放机构(13)，末端设置推星平台组件(12)。

6.根据权利要求5所述的立方星发射器，其特征在于，所述卫星容纳腔(11)还包括前边框(1101)、底座(1102)、侧板框(1103)、上板框(1104)和后板框(1105)，相邻框板通过螺钉紧固；

7.根据权利要求6所述的立方星发射器，其特征在于，所述推星平台组件(12)固定设置于所述后板框(1105)上，所述后板框(1105)与所述舱门组件(10)相对设置；

8.根据权利要求5所述的立方星发射器，其特征在于，所述舱门组件(10)与所述卫星容纳腔(11)通过带有扭簧的销钉(1001)铰接；

9.根据权利要求7所述的立方星发射器，其特征在于，立方星沿所述导轨装入所述卫星容纳腔(11)内，压缩所述推星平台组件(12)的所述推星弹簧(1201)，关闭所述舱门组件(10)推动四个所述第一压紧杆(1)、所述联动杆(4)及与之相连的第二压紧杆(5)产生沿卫星推入方向的轴向位移；

10.根据权利要求7所述的立方星发射器，其特征在于，所述锁紧释放机构(13)解除对所述舱门组件(10)的约束，所述舱门组件(10)打开至预设角度，解除对所述联动式抱紧释放机构的约束；

技术总结
本发明涉及一种联动式抱紧释放机构及立方星发射器，包括沿联动杆依次设置的的第一抱紧机构、第二抱紧机构、复位弹簧，第一抱紧机构与第二抱紧机构结构相同、方向相同，第一抱紧机构包括：第一压紧杆，固定设置于联动杆的一端，沿第一压紧杆依次设置有第一固定座和第一抱紧爪；第一抱紧爪表面设置有沿联动杆径向的第一限位槽，第一固定座上设置有与第一限位槽适配的第一限位块；第一抱紧爪与第一压紧杆通过两个不相接且平行的两个斜面接触设置，第一抱紧爪套设于第一压紧杆上沿任一斜面滑动。本发明，能够保证立方星在发射器内可靠固定，避免星器磕碰冲击问题，有效降低立方星的振动响应的同时保证立方星在轨可靠稳定发射。

技术研发人员：杨原,王浩,王丹,李金翠,刘大勇,周于,赵飞飞,王光宇,霍磊磊,张译之,焦仁雷
受保护的技术使用者：航天恒星科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14