[发明专利]一种适用于高轨卫星的弱撞击通用抓捕机构

摘要

一种适用于高轨卫星的弱撞击通用抓捕机构，包括导向阻尼装置、棘爪胀紧装置外壳和可伸展星载装置，以及安装在前三者内部的棘爪胀紧装置。抓捕目标为高轨卫星的远地点发动机，抓捕锁紧位置为发动机内部喉管。可伸展星载装置起承力、伸缩及与飞行器连接的作用。棘爪胀紧装置起抓捕锁紧的作用，其安装在可伸展星载装置前端。导向阻尼装置起导向及吸收冲击能的作用。本发明的弱撞击通用抓捕机构主要通过导向阻尼装置的前后移动，实现花瓣式锁紧块锁紧或张开，从而实现对目标卫星的抓捕锁紧。本发明具有吸能减震、锁紧简单可靠、通用性高、姿控容易的优点，可作为高轨卫星的对接抓捕标配装置。

主权项

一种适用于高轨卫星的弱撞击通用抓捕机构，其特征在于：包括：顺序连接的导向阻尼装置(1)、棘爪胀紧装置外壳(2)和可伸展星载装置(3)，以及安装在前三者内部的棘爪胀紧装置(4)，其中，所述导向阻尼装置包括装置本体(11)、阻尼组件、多个瓣式结构(14)、以及多个到位传感器(15)，其中，所述装置本体(11)具有第一内腔，其第一端固定至所述棘爪胀紧装置外壳(2)的第一端；所述多个瓣式结构(14)组合后整体外形呈锥形，该锥形的弧度略大于待对接的锥形结构内壁的弧度，以便于在对接过程中，多个瓣式结构(14)中的一个或两个瓣形结构能够先接触待对接的锥形结构内壁；每个瓣式结构(14)通过一组阻尼组件连接至所述装置本体(11)的外壁，并且每组阻尼组件包括至少一个线性弹簧阻尼器(12)、以及安装在每个线性弹簧阻尼器(12)两端的球铰(13)；所述多个到位传感器(15)的数量与所述多个瓣式结构(14)的数量一致，每个到位传感器(15)安装在所述装置本体(11)的顶部靠近相应的瓣式结构(14)的位置处，并且每个到位传感器(15)与外部的控制系统连接，用于在对应的瓣式结构与待对接的锥形结构内壁接触的过程中向控制系统发送相应的信号；所述棘爪胀紧装置外壳(2)具有第二内腔，该第二内腔与所述导向阻尼装置的第一内腔连通；所述可伸展星载装置(3)包括安装座(31)、驱动组件(32)以及可伸展套筒组件(33)，所述可伸展套筒组件(33)的第一端连接至所述棘爪胀紧装置外壳(2)的第二端，所述可伸展套筒组件(33)的第二端连接至所述安装座(31)；所述驱动组件(32)安装在所述安装座(31)中，并能够驱动所述可伸展套筒组件(33)伸展或缩回；所述安装座(31)用于将整个弱撞击通用抓捕机构与外部的机构连接；并且所述可伸展套筒组件(33)具有第三内腔；所述棘爪胀紧装置(4)容置于所述第一内腔、第二内腔以及第三内腔中，并且包括：直线传动电机(41)；捕获杆(42)，其前端具有前后缘均为锥形的冠头，后端连接至所述直线传动电机(41)，能够在所述直线传动电机(41)的驱动下伸出所述棘爪胀紧装置(4)的外壳或者缩回；棘爪(48)，以其后端呈环形环绕安装在所述捕获杆(42)的外周面上，其前端具有多个周向均布的齿，外表面具有多个周向均布的导向凸台；花瓣支撑(46)，套装于所述捕获杆(42)上，所述花瓣支撑(46)的外表面设有多条导向条，所述导向条后端具有斜面，所述斜面与所述棘爪(48)前端的齿啮合；导轨支座(47)，套装于所述棘爪(48)和所述花瓣支撑(46)上，所述棘爪胀紧装置(4)以所述导轨支座(47)支撑固定于所述第二内腔中，并且所述导轨支座(47)的内表面具有两组导轨槽，分别与所述棘爪(48)上的所述导向凸台及所述花瓣支撑(46)上的所述导向条配合，其中，与所述导向条配合的导轨槽前端具有斜齿形槽，使得当所述花瓣支撑(46)沿着相应的导轨槽移动至该斜齿形槽时发生旋转并止动，从而使所述花瓣支撑(46)与所述棘爪(48)脱离啮合；多个花瓣式弹性锁紧片(44)，围绕所述捕获杆(42)均布，每个花瓣式弹性锁紧片(44)的底部固定连接所述花瓣支撑(46)；支撑导轨(49)，连接至所述导轨支座(47)，其内部容纳有弹簧(43)，所述弹簧(43)分别抵靠所述支撑导轨(49)和所述花瓣式弹性锁紧片(44)的后端。