一种固定式星舱信号传递装置及对接方法与流程

本发明涉及卫星与推进舱之间信号传输技术领域，具体地，涉及一种固定式星舱信号传递装置及对接方法。

背景技术：

随着社会的进步和科学的发展，航空航天技术越来越成熟，卫星的发射也愈加的频繁。

目前，市面上存在一种卫星采用主星加推进舱的组成模式，推进舱位于主星下部，用于将主星推进到工作轨道。主星和推进舱分离后，各自成为独立卫星。该型卫星的特点为，在轨道转移过程中，主星需为推进舱提供能源及控制，同时接收遥测信号。

现有公告号为cn101995193b的中国专利一种冗余备份的星箭分离电连接器分离方法，其特征在于步骤如下：(1)将卫星通过包带及爆炸螺栓组件安装在用于与运载火箭对接的对接支架上，所述对接支架的侧边设有操作口，对接支架的顶部设有分离弹簧；(2)将分离电连接器安装在卫星本体的底板上，通过操作口将芳纶绳的两端分别系在分离电连接器和对接支架的底座上，芳纶绳保持在松弛状态且芳纶绳的长度比分离电连接器至对接支架底座的距离长2～3mm；(3)芳纶绳安装完成后将操作口封闭，卫星与支架一体与运载火箭连接；(4)运载火箭发射，在接收到地面发出的电连接器分离指令后，分离电连接器根据电信号自动从卫星星体脱落，1.2秒后包带的爆炸螺栓解锁，对接支架底座的分离弹簧将卫星顶出运载火箭，对接支架保留在运载火箭上；(5)若分离电连接器电脱没成功，对接支架底座的分离弹簧将微小卫星向飞行方向顶出，同时芳纶绳由松弛状态变为拉伸状态，将分离电连接器沿与飞行方向相反的方向拉出，使分离电连接器分离。

发明人认为现有技术中运载火箭与卫星之间的电连接器分离后，存在电连接器回弹导致卫星损伤的情况发生，存在待改进之处。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种固定式星舱信号传递装置及方法。

根据本发明提供的一种固定式星舱信号传递装置，包括主星舱板和推进舱舱板，所述主星舱板上固定安装有分离插座，所述推进舱舱板上固定安装有插头组件；所述插头组件包括插头固定板、分离插头、弹簧以及卡簧，所述插头固定板上开设有限位孔，所述分离插头嵌设在限位孔内并与其滑移配合，所述分离插头包括插接部和限位部，所述插接部和限位部二者分别位于插头固定板的两侧，所述插接部与分离插座插接配合；所述分离插头靠近插接部的一侧开设有卡槽，所述卡簧嵌设在卡槽内，所述弹簧套设在分离插头上，且所述弹簧的两端分别抵紧在卡簧和插头固定板呈相对设置的侧壁上。

优选地，所述主星舱板上开设有第一穿舱孔，所述分离插座自主星舱内经第一穿舱孔向外探出主星舱，所述分离插座上开设有第一安装孔，所述主星舱板上开设有配合孔，所述第一安装孔与配合孔呈相对设置，且所述主星舱板上还设置有固定组件。

优选地，所述固定组件包括固定螺栓和固定螺母，所述固定螺栓依次穿设对应的配合孔和第一安装孔，所述固定螺母螺纹配合在固定螺栓穿出第一安装孔的一侧，且所述固定螺母与分离插座抵紧配合。

优选地，所述推进舱舱板上开设有第二穿舱孔，所述插头组件的插接部自推进舱内经第二穿舱孔向外探出推进舱，所述插头固定板上开设有第二安装孔，所述推进舱舱板上开设有螺纹孔，所述第二安装孔和螺纹孔呈对应设置，所述推进舱舱板上还设置有用于固定连接推进舱舱板和插头固定板的固定件。

优选地，所述固定件包括螺钉，所述螺钉依次穿设第二安装孔和螺纹孔，所述螺钉与螺纹孔螺纹配合，且所述螺钉的螺纹端部旋入螺纹孔内。

优选地，所述螺纹孔的开口位于推进舱舱板位于推进舱内的侧壁上。

优选地，所述分离插座连接的电缆固定设置在主星舱板上，所述插头组件连接的电缆固定设置在推进舱舱板上。

根据本发明提供的一种固定式星舱信号传递装置的对接方法，包括如下步骤：

s1、将所述分离插座自主星舱内经第一穿舱孔探出主星舱，并使所述第一安装孔与对应的配合孔对齐，之后再借助所述固定螺栓和固定螺母配合将分离插座固定安装在主星舱板上；

s2、将所述分离插头、插头固定板、弹簧和卡簧四者组合安装为插头组件，再将所述插接部自推进舱内经第二穿舱孔向外探出推进舱，并使所述第二安装孔与对应的螺纹孔对齐；

s3、将所述螺钉自下向上穿过第二安装孔并拧入螺纹孔内，当所述螺钉拧入螺纹孔约四分之一长度后停止；

s4、起吊主星星体向下移动直至所述分离插座距离插接部约两厘米时停止，再推动所述插头组件并使插接部与分离插座对接，之后再拧紧所述螺钉；

s5、再起吊主星星体向下移动直至主星星体和推进舱板对接，此时，所述插头组件上的弹簧处于压紧状态，所述分离插座和插头组件完成对接。

优选地，s2中所述分离插头、插头固定板、弹簧和卡簧四者组装时，先将所述插头固定板自插接部所在的一侧套设在分离插头上直至插头固定板与限位部相互接触，然后再将压紧状态的所述弹簧自插接部所在的一侧套设在分离插头上直至弹簧轴向的一端与插头固定板相互接触，之后再将所述卡簧嵌设在分离插头上的卡槽内，然后再剪断固定所述弹簧的塑料绑扎线并使弹簧伸展。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过固定安装在主星舱板上的分离插座和固定安装在推进舱舱板上的插头组件的插接配合来实现主星与推进舱之间信号的传输，主星和推进舱分离时，分离插座和插头组件正常分离，且分离插座和插头组件均处于固定状态，减少了信号传递装置的回弹，从而有助于减少信号传递装置对主星或推进舱的损伤，且结构简单、工作可靠性高，适用性强。

2、本发明通过固定螺栓和固定螺母配合将分离插座固定在主星舱板上，通过螺钉将插头组件固定在推进舱舱板上，实现了分离插座和插头组件的可拆卸式固定安装，有助于提高工作人员安装分离插座和插头组件的便捷性。

3、本发明通过第一安装孔和配合孔的配合、第二安装孔和螺纹孔的配合，从而在分离插座和插头组件安装时起到定位作用，进而有助于提高工作人员安装分离插座和插头组件的便捷性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明主要体现分离插座和分离插头连接结构的示意图；

图2为本发明主要体现分离插座整体结构的示意图；

图3为本发明主要体现插头组件整体结构的示意图。

附图标记：1、主星舱板；11、第一穿舱孔；12、配合孔；2、推进舱舱板；21、第二穿舱孔；22、螺纹孔；3、分离插座；31、安装部；311、第一安装孔；4、插头组件；41、插头固定板；411、限位孔；412、第二安装孔；42、分离插头；421、插接部；422、限位部；423、卡槽；43、弹簧；44、卡簧；5、固定组件；51、固定螺栓；52、固定螺母；6、螺钉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种固定式星舱信号传递装置，包括主星舱板1和推进舱舱板2，主星舱板1上固定安装有分离插座3，推进舱舱板2上安装有插头组件4，且插头组件4与分离插座3插接配合。

如图2所示，主星舱板1上开设有第一穿舱孔11，分离插座3自主星舱内经第一穿舱孔11向外探出主星舱，且分离插座3包括安装部31，安装部31的外形为正方形，安装部31位于主星舱内，且安装部31与主星舱板1位于主星舱内的侧壁抵紧配合。安装部31上开设有第一安装孔311，第一安装孔311在安装部31的周侧边缘位置绕安装部31的中心轴线等间隔开设有四个。主星舱板1上开设有配合孔12，配合孔12与第一安装孔311呈相对设置，且主星舱板1上还设置有固定组件5，固定组件5与第一安装孔311呈相对设置。

由于任一组固定组件5的组成、结构以及安装方式均相同，现以一组固定组件5为例进行阐述。固定组件5包括固定螺栓51和固定螺母52，固定螺栓51自下向上依次穿设对应的配合孔12和第一安装孔311，固定螺母52螺纹配合在固定螺栓51穿出第一安装孔311的一侧，且固定螺母52抵紧在安装部31上。由对应的配合孔12和第一安装孔311配合起到定位作用，并由固定螺栓51和固定螺母52配合固定分离插座3和主星舱板1，提高了工作人员将分离插座3安装在主星舱板1上的便捷性。

分离插座3在安装时，以分离插座3后端的电缆不扭曲为原则，且分离插座3后端的电缆通过自锁绑扎带固定在主星舱板1位于主星舱体内的侧壁上。

如图3所示，插头组件4包括插头固定板41、分离插头42、弹簧43以及卡簧44，插头固定板41上开设有限位孔411，限位孔411为矩形通孔。分离插头42嵌设在限位孔411内并与其滑移配合，分离插头42包括插接部421和限位部422，插接部421和限位部422二者分别位于插头固定板41的两侧，且插接部421与限位部422二者的连接部为矩形杆状并与限位孔411相适配。分离插头42靠近插接部421的一侧开设有卡槽423，卡簧44嵌设在卡槽423内，弹簧43套设在分离插头42上，且弹簧43轴线的两端分别抵紧在卡簧44和插头固定板41呈相对设置的侧壁上。

插接部421与分离插座3插接配合，借助卡簧44和弹簧43的配合，提高了插接部421与分离插座3二者插接连接的稳定性。且因为卡簧44具有一定的形变能力和弹性，保证了插接部421与分离插座3的正常分离。

推进舱舱板2上开设有第二穿舱孔21，插头组件4的插接部421自推进舱内经第二穿舱孔21向外探出推进舱。且插头固定板41抵紧在推进舱舱板2位于推进舱内的侧壁上。插头固定板41上开设有第二安装孔412，第二安装孔412在插头固定板41周侧边缘位置绕插头固定板41的中心轴线等间隔开设有四个。推进舱舱板2上开设有螺纹孔22，螺纹孔22的开口位于推进舱舱板2位于推进舱内的侧壁上，且螺纹孔22与第二安装孔412呈对应设置。推进舱舱板2上还安装有螺钉6，螺钉6与螺纹孔22呈对应设置。

任一螺钉6均自下向上依次穿设对应的第二安装孔412和螺纹孔22，任一螺钉6均与对应的螺纹孔22螺纹配合，且任一螺钉6的螺纹端部均旋入螺纹孔22内。借助螺钉6将插头组件4固定安装在推进舱舱板2上，提高了插头组件4安装在推进舱舱板2上的便捷性。

插头组件4安装时，插头组件4后端连接的电缆不扭曲为原则，插头组件4尾部连接的电缆通过自锁绑带固定在推进舱舱板2位于推进舱内的侧壁上。

参照图1-3所示，根据本发明提供的一种固定式星舱信号传递装置的对接方法，包括如下步骤：s1、将分离插座3自主星舱内经第一穿舱孔11探出主星舱，并使第一安装孔311与对应的配合孔12对齐，之后将四个固定螺栓51自下向上依次穿过配合孔12和第一安装孔311，并借助四个固定螺母52与四个固定螺栓51配合将分离插座3与主星舱板1固定连接；

s2、将分离插头42、插头固定板41、弹簧43和卡簧44四者组合安装为插头组件4，先将插头固定板41自插接部421所在的一侧套设在分离插头42上直至插头固定板41与限位部422相互接触，然后再将压紧状态的弹簧43自插接部421所在的一侧套设在分离插头42上直至弹簧43轴向的一端与插头固定板41相互接触，之后再将卡簧44嵌设在分离插头42上的卡槽423内，然后再剪断固定弹簧43的塑料绑扎线并使弹簧43伸展，再将插接部421自推进舱内经第二穿舱孔21向外探出推进舱，并使任一第二安装孔412均与对应的螺纹孔22对齐；

s3、将四根螺钉6均自下向上穿过对应的第二安装孔412并拧入螺纹孔22内，当螺钉6拧入螺纹孔22约四分之一长度后停止；

s4、起吊主星星体向下移动直至分离插座3距离插接部421约两厘米时停止，再推动插头组件4并使插接部421与分离插座3对接，之后再分别拧紧四根螺钉6；

s5、再起吊主星星体向下移动直至主星星体和推进舱板对接，此时，插头组件4上的弹簧43处于压紧状态，分离插座3和插头组件4完成对接。

工作原理：

工作中，工作人员将分离插座3固定安装在主星舱板1上，将插头组件4安装在推进舱舱板2上，借助分离插座3和分离插头42硬连接的方式来进行主星和推进舱之间的信号传输；主星和推进舱在轨分离后，分离插座3和分离插头42自然分离，由于分离插头42固定安装在推进舱舱板2上，分离插座3固定在主星舱板1上；克服了以往分离后插头段电缆有一段位于舱外，处于无约束状态，减少了插头组件的回弹，从而有助于减少信号传递装置对主星或推进舱的损伤，且结构简单、工作可靠性高，适用性强。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。