[发明专利]一种联动式空间卡爪释放装置

说明书

一种联动式空间卡爪释放装置，包括手动操作组件、卡爪组件、火工解锁组件；操作螺钉穿过活动底板的中心孔与联动螺母连接；固定底板为环状结构，固定底板安装在壳体的一端，活动底板相对固定底板沿轴向滑动；若干组卡爪组件沿固定底板周向均匀分布，卡爪组件为铰链连杆机构，通过连杆机构连接联动螺母、壳体和卡爪，并通过伸出壳体上端盖的卡爪抓紧被固定的设备；火工解锁组件连接固定底板和活动底板，通过爆炸螺栓爆炸实现固定底板和活动底板的自动解锁。本发明可实现手动锁紧与释放、火工品自动释放功能，本发明具有地面可重复使用、卡爪组件联动、火工自动释放、手动操作简单、机构集成度高、动作可靠等特点。

技术领域

本发明属于航空航天飞行器技术领域，涉及一种联动式空间卡爪释放装置，特别涉及一种空间站舱外或卫星舱外载荷与运动机构的卡爪释放装置。

背景技术

我国载人航天工程三期工程为空间站任务，空间站长期在轨运营阶段，需完成大量的舱外试验与工程应用，如舱外暴露载荷试验，舱外释放微小飞行器等任务等。另外现阶段多星发射任务较多，多数以运载火箭的分离机构实现，目前也有字母卫星同时入轨后再行分离的任务需求。无论是空间站任务需求还是卫星任务需求，发射段均需将舱外试验器件采用压紧机构可靠要紧，一方面保证舱体或卫星的的外包络尺寸尽量小，不超过运载火箭整流罩包络；另一方面，压紧可靠的产品才可克服发射段火箭带来的各种严酷力学条件，保证产品发射过程中不损坏。

舱体或卫星随火箭入轨后，随舱体或卫星入轨的产品均需自动释放，并运动到指定位置完成后续任务。目前自动释放的产品主要有爆炸螺栓、分离螺母、火工包带、火工切割器等成熟方案与产品。

现有用于空间分离的成熟方案与产品有爆炸螺栓、分离螺母、火工包带、火工切割器等，均为一次性动作产品，无法满足地面多次试验验证工作需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种联动式空间卡爪释放装置，该装置可压紧空间随舱体或卫星共同入轨的载荷或子星，克服运载火工发射段的力学环境载荷，保护载荷或子星产品发射段不发生损坏，入轨后能实现火工品自动解锁释放被压载荷或子星产品。

本发明所采用的技术方案如下：一种联动式空间卡爪释放装置，包括手动操作组件、卡爪组件、火工解锁组件；

手动操作组件包括操作螺钉、联动螺母、活动底板、固定底板和壳体；操作螺钉穿过活动底板的中心孔与联动螺母连接；固定底板为环状结构，固定底板安装在壳体的一端，活动底板相对固定底板沿轴向滑动；

若干组卡爪组件沿固定底板周向均匀分布，卡爪组件为铰链连杆机构，通过连杆机构连接联动螺母、壳体和卡爪，并通过伸出壳体上端盖的卡爪抓紧被固定的设备；

火工解锁组件连接固定底板和活动底板，通过爆炸螺栓爆炸实现固定底板和活动底板的自动解锁。

卡爪组件包括卡爪、连杆销、短连杆、摇杆、卡爪销和长连杆；卡爪一端通过卡爪销铰链连接在壳体的外壁，卡爪端部从壳体上端盖伸出；短连杆一端从壳体侧壁伸出后通过连杆销铰链连接在卡爪中部，另一端通过连杆销铰链连接在摇杆一端，摇杆与短连杆连接的一端通过连杆销与长连杆转动连接，摇杆另一端通过连杆销铰链连接固定底板，长连杆与联动螺母通过连杆销铰链连接。

卡爪组件有三组。

火工解锁组件包括连接杆、爆炸螺栓、拉簧固定支架和拉簧，两个拉簧固定支架分别安装在拉簧支杆一端和活动底板上，拉簧两端分别连接两个拉簧固定支架，拉簧支杆另一端固定在固定底板上；连接杆安装在活动底板上，固定底板上设置爆炸螺栓安装支架，爆炸螺栓端部穿过爆炸螺栓安装支架与连接杆端部连接。

爆炸螺栓有两个，对称布局在固定底板与活动底板之间。

壳体内侧120°均布设置3个拉簧。