立方体卫星轨道部署器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星空间探测技术领域，具体来说，涉及一种卫星轨道部署器，主要应用于空间环境探测、卫星星座部署等。
【背景技术】
[0002]目前微小型卫星受到了广泛重视，特别是立方体卫星。立方体卫星是指外形尺寸为1cm X 1cm x 1cm的立方体形状的卫星。按照立方体卫星的规范，其重量不应大于Ikgo因此一般采用搭载发射的方式，即与大型卫星搭载同一颗运载火箭发射。这种发射方式要求立方体卫星能够适应多种运载火箭平台，对立方体卫星研制方提出了很高的要求。因此研制一种立方体卫星发射部署器，作为立方体卫星与运载火箭之间的接口至关重要。一方面这种部署器满足立方体卫星的各种要求，使得卫星研制者不再过多考虑如何适配发射机会及运载火箭特性；另一方面该部署器也可为运载火箭提供者简化与立方体卫星的接口，并且可以一次发射多颗立方体卫星。
[0003]目前尚未检索到有关立方体卫星发射部署器的相关专利。与本专利属于同一领域的相关专利有中国专利申请CN201410027585.6《一种新型多星分离解锁释放装置》等。
【发明内容】
[0004]本发明针对立方体卫星的发射及轨道部署，提出一种立方体卫星轨道部署装置。部署装置可一次装载多颗立方体卫星，可以安装适配于多种运载火箭。其标准化、结构化、封闭式的立体结构具有成本低、效率高、能够经受恶劣空间环境的优点。
[0005]本发明的立方体卫星轨道部署装置，包括顶板、底板、两相对的侧板、背板、与背板相对设置的舱门，主弹簧、推板、门框，舱门打开机构、舱门弹簧，顶板、底板、两侧板、背板和舱门组成完全封闭的立方体笼型结构，内部用于装载立方体卫星，背板上设置主弹簧。笼型结构内部设置推板，门框固定在顶板、底板和侧板上。主弹簧在立方体卫星装载后处于压缩状态，此时卫星抵靠在推板上，在轨部署时，舱门打开，弹簧和推板一起推动立方体卫星弹出，顶板、底板、两侧板上分别设置有导轨以使立方体卫星从部署器内部弹出时沿导轨运动，其中，舱门打开机构为电磁控制，包括直流电磁线圈和其固定装置。舱门上设置永磁体，在永磁体的作用下舱门常闭，当分离时接收到运载火箭接通直流电磁线圈后，产生电磁力抵消永磁体的作用力，舱门在门框底部设置的舱门弹簧的作用下打开。
[0006]其中，舱门打开机构包括直流电磁线圈和其固定装置。固定装置将线圈固定于顶板上。直流电磁线圈的位置与舱门永磁体的位置对应。
[0007]进一步地，两个相对侧板为可拆卸板。
[0008]进一步地，可拆卸板下设置有孔，以对立方体卫星进行维修维护。
[0009]其中，舱门上设置有加强筋，以提高其刚度。
[0010]进一步地，导轨通过teflon (特氟龙)阳极化。
[0011]其中，底板上设置有挡板以避免舱门打开角度过大。
[0012]与现有技术相比，本发明的立方体卫星轨道部署器采用全封闭的笼型结构，内部装载立方体卫星，通过部署器内布置弹簧，提供立方体卫星部署的初始动力。舱门打开机构采用非火工解锁装置，避免了产生较大的冲击和污染。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的立方体卫星轨道部署装置的结构示意图。
[0014]图中:1为顶板；2为底板；3为侧板；4为背板；5为推板；6为主弹簧；7为门框；8为舱门；9为直流电磁线圈支座；10为直流电磁线圈；11为永磁体；12为舱门弹簧及销子；13为缓冲板。
【具体实施方式】
[0015]以下介绍的是作为本
【发明内容】
的【具体实施方式】，下面通过【具体实施方式】对本
【发明内容】
作进一步的阐明。当然，描述下列【具体实施方式】只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。
[0016]参见图1，图1显示了本发明的立方体卫星轨道部署装置的结构示意图。该部署器包括顶板1、底板2、两个相对的侧板3、背板4、舱门8、主弹簧6、推板5、门框7，由直流电磁线圈支座9、直流电磁线圈10组成的舱门打开机构9、永磁体11、舱门弹簧及销子12、缓冲板13，其中，顶板1、底板2、两侧板3、背板4、门框7和舱门8组成完全封闭的立方体笼型结构，内部用于装载立方体卫星，背板4上固定主弹簧6的一端，主弹簧6的另一端固定在笼型结构内部的推板5上。门框7固定在顶板1、底板2和侧板3、4上。主弹簧6在立方体卫星装载后处于压缩状态，卫星抵靠在推板5上，弹簧6和推板5 —起在分离时推动立方体卫星弹出。顶板1、底板2、两侧板3上分别设置有导轨(导轨优选通过teflon阳极化)以使立方体卫星从部署器内部弹出时沿导轨运动，其中，舱门打开机构为电磁控制，舱门8上设置永磁体，顶板I上为直流电磁线圈，在永磁体的作用下舱门常闭，当分离时运载火箭接通直流电磁线圈后，产生电磁力抵消永磁体的作用力，舱门8在门框底部设置的舱门弹簧及销子12的作用下打开。
[0017]在一【具体实施方式】中，舱门打开机构包括直流电磁线圈和其固定装置。固定装置将线圈固定于顶板上。直流电磁线圈的位置与舱门永磁体的位置对应。在一优选实施方式中，两个相对侧板为可拆卸板，可拆卸板下设置有孔，以对立方体卫星进行维修维护。
[0018]在又一实施方式中，舱门上设置有加强筋，以提高其刚度；底板上设置有缓冲板13以避免舱门打开角度过大。
[0019]本发明的立方卫星轨道部署器组成完全封闭的笼型结构，其具有足够的刚度和强度，内部装载立方体卫星，能够保证立方体卫星的安全，同时也避免立方体卫星和运载火箭之间的电磁干扰。必要时侧板可以设置可拆卸板，用于立方体卫星装入后，通过可拆卸板下的孔对立方体卫星进行维修维护。
[0020]由于顶板1、底板2、侧板3上设置有导轨，立方体卫星从部署器内部弹出时，沿导轨运动，避免了立方体卫星产生旋转，保证了入轨姿态的稳定。为减小导轨与立方体卫星之间的摩擦，导轨采用teflon阳极化。
[0021]本发明的立方体卫星的轨道部署器的使用过程如下:
[0022]I)立方体卫星装入部署器；
[0023]2)部署器安装于运载火箭；
[0024]3)到达预定轨道后，运载火箭向部署器发出“分离”指令；
[0025]4)部署器舱门打开机构动作，舱门打开；
[0026]5)立方体卫星在部署器内部主弹簧的作用下弹出。若有多颗立方体卫星，立方体卫星之间靠分离弹簧二次分离。
[0027]采用这种部署器，立方体卫星可在0.5s内部署完毕，立方体卫星的初始速度小于2m/s。
[0028]尽管上文对本发明的【具体实施方式】进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。
【主权项】
1.立方体卫星轨道部署装置，包括顶板、底板、两相对的侧板、背板、与背板相对设置的舱门，主弹簧、推板、门框，舱门打开机构、舱门弹簧，顶板、底板、两侧板、背板和舱门组成完全封闭的立方体笼型结构，内部用于装载立方体卫星，背板上设置主弹簧。笼型结构内部设置推板，门框固定在在顶板、底板和侧板上。主弹簧在立方体卫星装载后处于压缩状态，此时卫星抵靠在推板上，在轨部署时，舱门打开，弹簧和推板一起推动立方体卫星弹出，顶板、底板、两侧板上分别设置有导轨以使立方体卫星从部署器内部弹出时沿导轨运动，其中，舱门打开机构为电磁控制，包括直流电磁线圈和其固定装置。舱门上设置永磁体，在永磁体的作用下舱门常闭，当分离时接收到运载火箭接通直流电磁线圈后，产生电磁力抵消永磁体的作用力，舱门在门框底部设置的舱门弹簧的作用下打开。
2.如权利要求1所述的立方体卫星轨道部署装置，其中，舱门打开机构包括直流电磁线圈和其固定装置。
3.如权利要求1所述的立方体卫星轨道部署装置，其中，两个相对侧板为可拆卸板。
4.如权利要求1所述的立方体卫星轨道部署装置，其中，可拆卸板下设置有孔，以对立方体卫星进行维修维护。
5.如权利要求1所述的立方体卫星轨道部署装置，其中，舱门上设置有加强筋，以提高其刚度。
6.如权利要求1所述的立方体卫星轨道部署装置，其中，导轨通过teflon阳极化。
7.如权利要求1所述的立方体卫星轨道部署装置，其中，底板上设置有缓冲板以避免舱门打开角度过大。
【专利摘要】本发明公开了一种立方体卫星轨道部署装置，包括顶板、底板、两相对的侧板、背板、与背板相对设置的舱门，主弹簧等，部署器形成完全封闭的立方体笼型结构，内部用于装载立方体卫星，背板上设置主弹簧，部署器笼型结构内设置推板。门框固定在顶板、底板和侧板上。主弹簧在立方体卫星装载后处于压缩状态，此时卫星抵靠在推板上，在轨部署时，舱门打开，弹簧和推板一起推动立方体卫星弹出，其中，舱门打开机构为电磁控制，通过永磁体与直流电磁线圈的配合，实现舱门在门框底部设置的舱门弹簧作用下的开启。
【IPC分类】B64G1-64
【公开号】CN104724303
【申请号】CN201510035545
【发明人】焦子龙, 姜利祥, 吴树迎, 刘国青, 王晶, 简亚斌, 朱云飞, 李涛
【申请人】北京卫星环境工程研究所
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月23日