[发明专利]刚性包带释放装置

说明书

本发明公开了一种刚性包带释放装置，包括：刚性包带、若干个V形块、若干个固定夹、解锁元件、上端框和下端框；其中，所述刚性包带为开口环形，所述刚性包带的两端通过所述解锁元件相连接；若干个V形块通过若干个固定夹与所述刚性包带的内壁相连接；若干个V形块沿所述刚性包带的周向分布；所述上端框的下端面通过若干个V形块和所述下端框的上端面相连接。本发明具有更高的承载能力、更精确和更小的分离运动包络以及更小的轴向安装空间。

技术领域

本发明属于运载火箭有效载荷分离结构技术领域，尤其涉及一种刚性包带释放装置。

背景技术

有效载荷与运载火箭之间连接与分离是依靠分离装置实现的，目前常用的有效载荷分离装置主要是分离螺母装置和包带分离装置两种。相对于分离螺母装置，包带分离装置具有连接刚度好、可靠性高等优点，已成为国内外主流运载火箭使用最多的分离装置。

包带分离装置主要由2条或2条以上包带、多个V形卡块、柱轴和分离火工元件等零件组成。柱轴安装在钢带两端，钢带内侧安装有V形卡块。当运载火箭与有效载荷对接后，把钢带围在对接面外缘，并用分离火工元件(爆炸螺栓或切割器)把多条包带连接起来，通过加力装置拉紧包带，然后锁紧分离火工元件(爆炸螺栓或切割器)的锁紧螺母。包带施加预紧力后，包带对V形卡块施加径向压力，V形卡块在对接框的斜面上产生法向力，被连接的两部分被V形卡块紧紧压在一起。分离时，分离火工元件工作，使包带之间的连接瞬间断开，包带预紧力松弛，对接框能量迅速释放，对V形卡块产生径向冲击，V形卡块迅速脱离对接框，在分离弹簧作用下，有效载荷被推离运载火箭，从而实现星箭分离。

目前包带分离装置的包带采用薄钢带制造，柔性很大，存在如下问题：在承受较大轴向载荷和弯矩载荷时，包带本身变形较大，不能较好地控制上下端框的变形；包带分离装置解锁后，柔性包带采用拉簧和限位簧进行运动包络的约束，约束性较差，包带的分离动态包络较大，且不易控制；包带采用拉簧进行约束，需要较大的轴向安装空间，在安装空间有限的情况下无法使用。

并且现有的包带分离装置一般依靠爆炸螺栓或切割器使包带之间的连接断开。由于爆炸螺栓或切割器的工作均是在几百微妙内的瞬间实现材料断裂，所以包带的预紧力及对接框的应变能也在瞬间释放，包带式分离装置分离冲击过大，对有效载荷和运载火箭上的电子仪器设备安全性带来隐患。同时，由于爆炸螺栓或切割器等分离火工元件工作一次后不能重复使用，包带的解锁分离不能在地面预先检测，不利于提高分离可靠性。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种刚性包带释放装置，具有更高的承载能力、更精确和更小的分离运动包络以及更小的轴向安装空间。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种刚性包带释放装置，包括：刚性包带、若干个V形块、若干个固定夹、解锁元件、上端框和下端框；其中，所述刚性包带为开口环形，所述刚性包带的两端通过所述解锁元件相连接；若干个V形块通过若干个固定夹与所述刚性包带的内壁相连接；若干个V形块沿所述刚性包带的周向分布；所述上端框的下端面通过若干个V形块和所述下端框的上端面相连接。

上述刚性包带释放装置中，还包括：捕获器；其中，所述捕获器包括L型支架和弹片，所述弹片与所述L型支架的上部相连接，所述L型支架设置于所述下端框的外壁，通过弹片能够将所述刚性包带卡设于所述L型支架内部。

上述刚性包带释放装置中，所述上端框的下端面设置有第一楔形凸缘，所述下端框的上端面设置有第二楔形凸缘；其中，所述第一楔形凸缘与所述第二楔形凸缘对接后嵌设于所述V形块的V形角内表面。

上述刚性包带释放装置中，所述V形块上下两个端面设置有若干个螺纹孔，所述固定夹通过螺钉和螺纹孔与所述V形块相连接，所述固定夹套设于所述刚性包带。

上述刚性包带释放装置中，所述V形块的V形角内表面和背面均涂有润滑涂层。