一种单点触发多点同步解锁的星箭分离装置

本发明属于航天用分离器，尤其涉及一种单点触发多点同步解锁的星箭分离装置。

背景技术：

1、航天器需要通过多种连接分离装置实现空间连接与解锁功能，如多级运载火箭的分离、卫星或者宇宙飞船上太阳翼的展开等等。连接分离装置在航天飞行器中的主要功能是在分离动作进行之前把需要分离的分离体和基座可靠连接起来，在接到分离信号时能够可靠解除分离体和基座之间的连接。

2、目前航天飞行器用连接分离装置主要有火工品连接分离装置和非火工品连接分离装置。其中，火工品连接分离装置主要通过炸药爆炸产生驱动力触发，使得分离体解锁分离，但由于火工品连接分离装置存在冲击大、冲击大于2000g，有污染、易对空间中精密仪器和载荷产生影响、无法重复测试等问题，应用十分受限。此外，火工品连接分离装置还存在保存运输难、不可重复使用，成本高等缺陷。与火工品连接分离装置相比，非火工品连接分离装置可以显著降低释放时的冲击，通常可由火工品的3000～20000g降低为300～3000g，极大改善了卫星等航天器的冲击环境；同时，可消除火药的安全防护问题、且不存在火药燃烧或爆炸时产生的有害气体，不污染环境，还可多次使用，便于进行试验验证，易于保证释放装置的可靠性，因此目前非火工连接分离装置正在逐步取代火工品连接分离装置。

3、非火工的连接分离装置主要有同步分离和独立分离两种技术方案。其中，独立分离技术主要适用于单点连接的微小型载荷，当面对需要多个连接点的大载荷时，使用多个单独触发的解锁器无法保证分离的同步性。但同步分离式连接分离装置多存在结构复杂、升载系数小、解锁速度慢、解锁同步性差、释放冲击大的缺陷，影响载荷的分离姿态。同时，现有采用同步解锁的多点压紧分离装置使用了多连杆的传动机构和卡爪压紧的锁紧结构，多连杆的传动机构工件较多且装配复杂，抗冲击能力较差；利用死点结构升载，解锁释放冲击较大；使用卡爪压紧上下端面，承载能力有限。

4、有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种单点触发多点同步解锁的星箭分离装置，以简化同步分离式连接分离装置的结构、提高其升载系数，同时，改善解锁响应速度和解锁同步性，减小释放冲击。

2、有鉴于此，本发明提供一种单点触发多点同步解锁的星箭分离装置，包括：

3、连接座，其与基座连接；

4、驱动环，其呈环形结构，所述驱动环位于所述连接座的内侧，且与所述连接座可旋转连接；

5、分离环，其与所述连接座相对设置，所述分离环与需要分离的分离体连接；

6、拔销器，其设置在所述连接座上，所述拔销器的销轴插入所述驱动环内，对所述驱动环进行锁定；

7、连接锁紧机构，其设置在所述分离环和连接座之间，在锁紧状态下，所述连接锁紧机构能够将所述分离环和连接座固定连接在一起；

8、当所述拔销器被触发、所述销轴从所述驱动环内拔出后，所述驱动环能够通过旋转触发所述连接锁紧机构，使所述连接锁紧机构解除对所述分离环和连接座的固定连接，所述分离环和需要分离的分离体能够从所述连接座上脱离。

9、进一步的，所述单点触发多点同步解锁的星箭分离装置还包括：

10、分离机构，其设置在所述连接座和分离环之间，所述分离机构被配置为当所述连接锁紧机构解除对所述分离环和连接座的固定连接、所述分离环和连接座可以分离时，推动所述分离环和分离体从所述连接座上脱离。

11、进一步的，所述连接座上设置一个拔销器，所述连接座的周向间隔设置～个连接锁紧机构和～个分离机构。

12、进一步的，沿所述连接座的周向设置多个驱动弹簧，所述驱动弹簧的一端与所述连接座固定连接，另一端与所述驱动环固定连接；

13、在拔销器的销轴插入所述驱动环内、将所述驱动环锁紧时，所述驱动弹簧被拉伸或压缩；

14、当所述拔销器被触发、所述销轴从所述驱动环内拔出后，所述驱动弹簧回复形变，能够带动所述驱动环沿顺时针或逆时针旋转、触发所述连接锁紧机构。

15、进一步的，沿所述连接座的周向设置多个支架，所述支架用于对所述驱动环进行支撑，将所述驱动环安装在所述连接座的内侧；同时，所述支架允许所述驱动环在所述驱动弹簧的带动下、自由旋转。

16、进一步的，所述驱动环上设置插接孔，所述拔销器的销轴插入所述插接孔内，将所述驱动环锁定，所述拔销器为形状记忆合金拔销器。

17、进一步的，所述连接锁紧机构包括：

18、锁紧螺钉、分瓣螺母、滑块、释放转柄和滚珠；

19、所述锁紧螺钉的螺杆穿过所述分离环后，插入所述分瓣螺母内，所述分瓣螺母的外围设置滑块，所述滑块的内侧壁为斜面，所述滑块的下表面设置解锁沟槽，在所述滑块的下侧设置释放转柄，所述释放转柄上设置滚珠，所述释放转柄与所述驱动环连接，所述释放转柄能够在所述驱动环的带动下产生旋转；

20、当所述连接锁紧机构处于锁紧状态时，所述滚珠与所述解锁沟槽错位，此时，所述滑块被所述滚珠限位而无法向下移动，所述滑块将所述分瓣螺母压紧，所述分瓣螺母与所述锁紧螺钉固定连接；

21、当所述驱动环被释放、产生旋转时，所述驱动环能够带动所述释放转柄旋转，所述释放转柄带动所述滚珠旋转至所述解锁沟槽的位置时，所述滚珠部分容纳至所述解锁沟槽中，所述滑块向下滑动，所述分瓣螺母的瓣体分开、所述锁紧螺钉从所述分瓣螺母内脱出，所述分离环和连接座分离。

22、进一步的，所述连接锁紧机构还包括：

23、顶盖、底盖和定位螺钉；

24、所述顶盖位于所述连接锁紧机构靠近所述分离环的一侧，所述底盖位于所述连接锁紧机构靠近所述连接座的一侧，所述顶盖和底盖相对扣合在一起，形成了所述连接锁紧机构的外壳体；

25、所述定位螺钉位于所述连接锁紧机构的下侧中心，所述定位螺钉穿过所述释放转柄后与所述连接座连接，所述释放转柄与所述定位螺钉可旋转连接。

26、进一步的，所述分离机构包括：

27、限位筒、限位螺钉和分离弹簧，所述限位筒设置在所述连接座和分离环之间，且所述限位筒的一端被所述限位螺钉固定连接在所述连接座上，另一端抵靠在所述分离环上；所述分离弹簧套设在所述限位筒的外围；

28、当所述连接锁紧机构处于锁紧状态时，所述分离弹簧处于被压缩的状态；

29、当所述连接锁紧机构被触发、解锁时，所述分离弹簧回复形变，推动所述分离环沿所述限位筒限定的路径向远离所述连接座的方向运动，顶起所述分离环。

30、进一步的，所述分离机构还包括：

31、套筒，其可滑动地套设在所述限位筒的外侧，所述分离弹簧套设在所述套筒的外侧；

32、在所述限位筒的上端设置外翻边，在所述套筒的下端设置内翻边，在所述套筒的上端设置外翻边，所述分离弹簧卡接在所述套筒上端的外翻边下侧。

33、本发明所述的单点触发多点同步解锁的星箭分离装置通过使用非火工的形状记忆合金拔销器触发，驱动弹簧带动驱动环同步旋转传动，分瓣螺母锁紧和滚珠升载，具有结构简单稳定、解锁快速、解锁分离同步性好、升载系数大、释放冲击小的优点。