一种双层卫星分离结构及其卫星分离方法与流程

本发明涉及卫星发射，特别是涉及一种双层卫星分离结构及其卫星分离方法。

背景技术：

1、为了提高卫星的发射效率以及降低运载火箭的发射成本，现有运载火箭多采用一箭多星的方式发射卫星，然而一箭多星（特别是大型卫星）分离时无法采用盒式分离，大多数卫星采用并联或者串联设计，串联设计一般需要多层卫星支架，上层卫星分离完毕后需要分离抛弃部分卫星支架。分离出来的部分卫星支架成为太空碎片，无法离轨或多年才能离轨，对空间环境造成了较大污染，增加了空间飞行器的碰撞风险。相关技术中，多层卫星支架需要部分分离而成为太空垃圾，增加空间碎片和飞行器碰撞风险，不利于太空资源的充分利用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双层卫星分离结构，双层卫星分离结构在释放第一卫星放置位置处的卫星和第二卫星放置位置处的卫星时，没有释放支架结构到太空中，避免了卫星分离过程中产生太空垃圾，降低了空间碎片和在轨飞行器碰撞风险，有利于太空资源的充分利用。

2、本发明还提供了一种双层卫星分离结构的卫星分离方法。

3、根据本发明第一方面实施例提供的双层卫星分离结构，包括：

4、支架，所述支架围设形成有容纳槽，所述支架的顶部设有连通于所述容纳槽以及所述支架的外部的开口；

5、顶盖，所述顶盖的一端通过铰接结构连接于所述支架对应于所述开口的位置；

6、第一驱动组件，连接于所述顶盖和所述支架，所述第一驱动组件用于使所述顶盖具有相对于所述铰接结构转动以避开所述开口的趋势；

7、顶盖锁紧组件，所述顶盖锁紧组件连接于所述顶盖，所述顶盖锁紧组件具有打开状态和锁紧状态；

8、在所述打开状态，所述第一驱动组件使所述顶盖避开所述开口所在的位置；

9、在所述锁紧状态，所述顶盖锁紧组件将所述顶盖固定在所述开口处，所述顶盖背离所述容纳槽的一侧形成第一卫星放置位置，所述顶盖与所述容纳槽之间形成第二卫星放置位置。

10、根据本发明的一个实施例，所述顶盖和所述第一驱动组件的数量均为两个，两个所述顶盖分别铰接于所述支架的一侧，两个所述第一驱动组件一一对应连接于两个所述顶盖，且所述顶盖锁紧组件连接于两个所述顶盖。

11、根据本发明的一个实施例，所述支架包括下部支架和两个上部支架，所述下部支架包括底部结构和位于所述底部结构的两侧的侧部结构，两个所述上部支架一一对应滑动连接于两侧的所述侧部结构；

12、所述上部支架和所述侧部结构之间设置有支架锁紧组件和第二驱动组件，所述支架锁紧组件具有打开位置和锁紧位置；

13、在所述锁紧位置，所述上部支架固定连接于所述底部结构；

14、在所述打开位置，所述第二驱动组件驱动所述上部支架与所述下部支架合拢。

15、根据本发明的一个实施例，所述上部支架包括顺次连接的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部，其中所述第一弯折部和所述第三弯折部同向设置，所述第二弯折部垂直连接于所述第一弯折部和第二弯折部；

16、所述侧部结构远离所述底部结构的一端设置有第四弯折部，所述第四弯折部垂直连接于所述侧部结构；

17、所述支架锁紧组件连接于所述第二弯折部和所述第四弯折部，所述第二驱动组件连接于所述第三弯折部和所述侧部结构。

18、根据本发明的一个实施例，所述第二驱动组件包括弹簧或者液压杆其中的一个。

19、根据本发明的一个实施例，所述第三弯折部和所述侧部结构之间设置有导向结构。

20、根据本发明的一个实施例，两个所述顶盖尺寸相同且对称设置，每个所述顶盖的面积为所述开口的面积的一半。

21、根据本发明的一个实施例，所述顶盖锁紧组件为爆炸螺栓或者具有供电部件的记忆合金结构。

22、根据本发明第二方面实施例提供的双层卫星分离结构的卫星分离方法，包括：

23、在顶盖锁紧组件处于锁紧状态时，将第一卫星放置位置的卫星与顶盖进行分离；

24、切换所述顶盖锁紧组件至打开状态，将所述顶盖翻转至支架的侧部以避开开口位置；

25、将第二卫星放置位置的卫星与容纳槽的底部分离。

26、根据本发明的一个实施例，所述将第二卫星放置位置的卫星与容纳槽的底部分离的步骤，之前还包括：

27、将支架锁紧组件切换至打开状态，将上部支架和下部支架进行合拢。

28、本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

29、根据本发明第一方面实施例提供的双层卫星分离结构，包括支架、顶盖、第一驱动组件和顶盖锁紧组件；支架围设形成有容纳槽，支架的顶部设有连通于容纳槽以及支架的外部的开口；顶盖的一端通过铰接结构连接于支架对应于开口的边缘处；第一驱动组件连接于顶盖和支架，第一驱动组件用于使顶盖具有相对于铰接结构转动以避开开口的趋势；顶盖锁紧组件连接于顶盖，顶盖锁紧组件具有打开状态和锁紧状态；在打开状态，第一驱动组件使顶盖避开开口所在的位置；在锁紧状态，顶盖锁紧组件将顶盖固定在开口处，顶盖背离容纳槽的一侧形成第一卫星放置位置，顶盖与容纳槽之间形成第二卫星放置位置。双层卫星分离结构工作时，首先，在顶盖锁紧组件处于锁紧状态时，将第一卫星放置位置的卫星与顶盖进行分离；其次，切换顶盖锁紧组件至打开状态，将顶盖翻转至支架的侧部以避开开口位置；最后，将第二卫星放置位置的卫星与容纳槽的底部分离。双层卫星分离结构在释放第一卫星放置位置处的卫星和第二卫星放置位置处的卫星时，没有释放支架结构到太空中，避免了卫星分离过程中产生太空垃圾，降低了空间碎片和在轨飞行器碰撞的风险，有利于太空资源的充分利用。

技术特征：

1.一种双层卫星分离结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双层卫星分离结构，其特征在于，所述顶盖和所述第一驱动组件的数量均为两个，两个所述顶盖分别铰接于所述支架的一侧，两个所述第一驱动组件一一对应连接于两个所述顶盖，且所述顶盖锁紧组件连接于两个所述顶盖。

3.根据权利要求1或2所述的双层卫星分离结构，其特征在于，所述支架包括下部支架和两个上部支架，所述下部支架包括底部结构和位于所述底部结构的两侧的侧部结构，两个所述上部支架一一对应滑动连接于两侧的所述侧部结构；

4.根据权利要求3所述的双层卫星分离结构，其特征在于，所述上部支架包括顺次连接的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部，其中所述第一弯折部和所述第三弯折部同向设置，所述第二弯折部垂直连接于所述第一弯折部和第二弯折部；

5.根据权利要求3所述的双层卫星分离结构，其特征在于，所述第二驱动组件包括弹簧或者液压杆其中的一个。

6.根据权利要求4所述的双层卫星分离结构，其特征在于，所述第三弯折部和所述侧部结构之间设置有导向结构。

7.根据权利要求2所述的双层卫星分离结构，其特征在于，两个所述顶盖尺寸相同且对称设置，每个所述顶盖的面积为所述开口的面积的一半。

8.根据权利要求3所述的双层卫星分离结构，其特征在于，所述顶盖锁紧组件为爆炸螺栓或者具有供电部件的记忆合金结构。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的双层卫星分离结构的卫星分离方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的双层卫星分离结构的卫星分离方法，其特征在于，所述将第二卫星放置位置的卫星与容纳槽的底部分离的步骤，之前还包括：

技术总结
本发明涉及卫星发射技术领域，提供一种双层卫星分离结构及其卫星分离方法，双层卫星分离结构包括支架、顶盖、第一驱动组件和顶盖锁紧组件；支架围设形成有容纳槽，支架的顶部设有连通于容纳槽以及支架的外部的开口；顶盖的一端通过铰接结构连接于支架对应于开口的边缘处；第一驱动组件连接于顶盖和支架，第一驱动组件用于使顶盖具有相对于铰接结构转动以避开开口的趋势；顶盖锁紧组件连接于顶盖。双层卫星分离结构在释放第一卫星放置位置处的卫星和第二卫星放置位置处的卫星时，没有释放支架结构到太空中，避免了卫星分离过程中产生太空垃圾，降低了空间碎片和在轨飞行器碰撞风险，有利于太空资源的充分利用。

技术研发人员：尹彦亮,刘百奇,张军锋,刘建设,刘竑
受保护的技术使用者：北京星河动力装备科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15