[发明专利]一种约束锚定附着过程中碎片飞溅的空间柔性防护盾

说明书

本发明公开了一种约束锚定附着过程中碎片飞溅的空间柔性防护盾，属于航天空间捕获攻防技术领域，本发明的柔性防护盾通过防护连接座与锚定附着装置建立连接（，柔性防护盾自身可折叠收拢，通过穿过锁紧环的锁紧绳，利用切割器进行保持，以对抗发射过程中的力学载荷。折叠收拢态的柔性防护盾以其自身的弹性屈曲特性保证了其可以在锁紧绳释放后，实现展开，整个过程无需考虑结构受损。其弯折部位高度不超过缓冲垫，从而保证了其收拢状态的具有较小的空间包络。本发明采用空间可展结构与柔性蒙皮等结构机构功能设计，实现了约束锚定附着过程中碎片飞溅的目标，其具有轻质高效的技术特点。

技术领域

本发明属于航天空间捕获攻防技术领域，涉及一种约束锚定附着过程中碎片飞溅的空间柔性防护盾。

背景技术

伴随着人类对太空探索活动的增加，进而产生了大量的空间碎片，其已严重威胁着航天器的安全运行，为了规避碰撞风险，航天器需频繁实施轨道机动，使航天器的在轨寿命大大缩短。因此，对空间碎片捕获研究，一直都是空间应用领域研究的重点。特别是基于锚定附着的理念提出的空间捕获方案，更为国内外所关注。国内外围绕此提出了多种捕获方案，诸如欧空局的“鱼叉”方案，北京空间机电研究所的“自适应贯入展开附着装置”。

以上方案均具有采用平台抵近发射、依靠动能侵彻目标表面，从而与目标体建立连接。在此过程中，对侵彻贯入过程中产生的外溅式碎片无空间约束能力，存在阻力绳受损、卫星发射平台与碎片碰撞的隐患。而围绕空间碎片防护，传统的刚性防护结构体积重量均不能应用在锚定附着装置上，且传统机构由于存在驱动、锁定等一系列系统组成，体积重量更不能匹配锚定附着装置的需求。

发明内容

本发明为解决上述的技术问题，在面向空间碎片清除中锚定侵彻过程，约束碎片飞溅，防护阻力绳及卫星发射平台的现实需求，针对传统的刚性防护屏及展开机构的方案复杂、体积重量难以与锚定装置匹配的缺陷，提供一种约束锚定附着过程中碎片飞溅的空间柔性防护盾装置，本发明采用空间可展结构与柔性蒙皮等结构机构功能设计，实现了约束锚定附着过程中碎片飞溅的目标，其具有轻质高效的技术特点。

本发明是这样实现的：

一种约束锚定附着过程中碎片飞溅的空间柔性防护盾，包括柔性防护盾，其特征在于，所述的柔性防护盾可折叠收拢，所述的柔性防护盾通过防护连接座与锚定附着装置建立连接；所述的防护连接座与锚定附着装置为一体式结构，防护连接座与锚定附着装置为一体(推荐锚定附着装置上初始设计一段防护连接座的模式，因为其为功能部件，因此，其空间布置位置仅需避开锚尖，根据体积包络，进行布置，而且由于其柔性可展特性，也使防护连接座与锚定附着装置的布置部位有了很大的设计空间和裕度)。

所述的柔性防护盾包括防护连接座上连接的若干套超弹铰链，超弹铰链与防护连接座(1)通过M2.5的螺钉是连接。四套超弹铰链的末端通过加强支撑片连接，所述的超弹铰链以及加强支撑片之间的区域设置有柔性蒙皮；

所述的柔性蒙皮为梯形结构，包括第一束缚套、第二束缚套、第三束缚套以及柔性织物，所述的第一束缚套、第二束缚套尺寸相同，为梯形结构的腰；所述的第一束缚套、第二束缚套的与超弹铰链连接，通过第一束缚套、第二束缚套约束超弹铰链；所述的第三束缚套为梯形结构的底，所述的第三束缚套与加强支撑片连接，通过第三束缚套对加强支撑片进行约束；

所述的第一束缚套、第二束缚套在底端分别设置第二锁紧环、第一锁紧环，所述的第二锁紧环、第一锁紧环之间设置有锁紧绳，穿过锁紧环之后，会环绕整个梯形结构，此时的梯形结构被收拢到了一起。所述的柔性防护盾在发射阶段收拢时，通过锁紧绳将其收拢约束，保持其收拢折叠状态。

进一步，所述的第一束缚套、第二束缚套的截面周长尺寸与超弹铰链的周长一致，所述的第一束缚套、第二束缚套、与超弹铰链采用芳纶线与柔性复合织物缝纫在一起，所述的第一束缚套、第二束缚套类似于形成布套将超弹铰链装进去。所述的第三束缚套的尺寸与加强支撑片的周长一致，所述的第三束缚套与加强支撑片也采用芳纶线与柔性复合织物缝纫在一起。