一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统的制作方法

本发明涉及航天器分离与释放，具体为一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统。

背景技术：

1、随着低轨卫星互联网星座的大规模部署，“一箭多星”发射已成为降低星座组网成本、提高部署效率的关键途径。在众多多星发射方案中，堆叠式平板卫星构型因其空间利用率高、承载效率优、适配性强等优势，正逐渐成为卫星互联网批量发射的主流选择。

2、目前所采用堆叠式卫星释放结构，其压紧机构需要向两侧展开解除锁紧，因此需要预留较大的操作空间，并且在解锁后，各个卫星释放可控性差，容易导致星间碰撞问题，甚至相邻两个卫星释放后不分离，因此安全性和时序性都很差。

3、鉴于此，我们提出一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，包括安装在箭体上的释放平台以及固定在释放平台上并用来叠放多个卫星的承装座，还包括：

2、设置在卫星和承装座上的堆叠柱，相邻两个所述堆叠柱之间设置有储能单元，且储能单元用于对卫星之间进行锁定并在卫星释放时提供初始推力；

3、设置在释放平台和承装座上的压紧释放机构，压紧释放机构用于将叠放的卫星压紧在承装座上，并在释放卫星时，逐个解锁储能单元引导卫星有序释放。

4、优选的，堆叠柱上固定有导向套，叠放状态下的各个导向套同轴设置，导向套的侧壁上开设有轴向的且贯通的缺口。

5、优选的，储能单元包括插杆，插杆由螺纹段和环槽段同轴一体化固定组成，堆叠柱的上表面开设有滑槽一，堆叠柱的底面开设有螺纹孔，插杆通过螺纹段连接在螺纹孔内，插杆的环槽段插接在下方堆叠柱上滑槽一内，环槽段的下端固定有弹簧四，且弹簧四的下端与滑槽一的底部抵触。

6、优选的，堆叠柱的侧壁上插接并滑动连接有销钉，且销钉的一端位于对应的螺纹孔内，销钉的位于螺纹孔外部的一端通过弹簧三与堆叠柱的外侧壁相连接，螺纹段的周壁上均布开设多个沿轴向走向设置的限位槽，且销钉位于螺纹孔内的一端插接在其中一个限位槽内。

7、优选的，堆叠柱内开设有空腔，空腔内定轴转动连接有齿轮，齿轮的上下两端同步啮合连接齿条二和齿条一，且齿条一和齿条二平行设置，齿条一的一端贯穿至导向套的内侧，并且该端为楔形面结构，且楔形面朝向卫星释放的方向，齿条二的一端通过弹簧六与空腔的内壁相连接，另一端贯穿至滑槽一的内部并插接在环槽段上的环槽内，齿条二位于滑槽一内的一端为楔形面结构，且楔形面朝向环槽段退出滑槽一的方向。

8、优选的，压紧释放机构包括固定在释放平台上的伸缩杆，伸缩杆的上端通过连杆固定连接导向柱，在释放卫星的过程中，导向柱从上至下依次穿过各个导向套，且各个导向套上的缺口供连杆顺畅穿过，导向柱穿过导向套的过程中与导向套内的齿条一的端部抵扣接触。

9、优选的，承装座内的顶部定轴转动连接有卷线盘二，且卷线盘二的底面同轴固定连接齿盘二，卷线盘二的上表面同轴固定有止退环，且止退环的内侧壁上，沿圆周轴向均布有多个止退牙，且多个止退牙超同一时针方向设置，承装座内的顶部通过卷簧连接有止退爪，且止退爪与所述止退牙抵扣，卷线盘二上卷绕有拉绳二，拉绳二的一端先绕过导线轮二、再穿过穿线孔二、再绕过导线轮一之后再与连杆固定连接，导线轮二定轴转动连接在承装座的内壁上，穿线孔二开设在承装座的侧壁上，导线轮一定轴转动连接在承装座的外侧壁上。

10、优选的，承装座内设置有驱动器，且驱动器的输出轴端同轴固定连接卷线盘一，卷线盘一的上表面同轴固定连接齿盘一，齿盘一和齿盘二同轴设置，承装座内固定有滑筒，且滑筒内滑动连接有滑架，且滑架与齿盘一旋转轴线平行设置，滑架的下端通过弹簧五与滑筒的内部下端相连接，滑架的中部定轴转动连接有导线轮六，滑架的上端定轴转动连接齿柱，且齿柱同时与齿盘一、齿盘二啮合连接，滑筒的侧壁上贯穿并滑动连接止退销二，且止退销二的一端通过弹簧五与滑筒的外侧壁相连接，另一端插接在开设于滑架上的止退槽内。

11、优选的，导向柱上贯穿并滑动连接压杆，且压杆上开设有通孔，压杆一端通过弹簧一与导向柱侧壁相连接，另一端用于对远端的堆叠柱施加压紧力，且压杆顺畅的穿过所述缺口，导向柱的上端插接有止退销一，且止退销一插接在通孔内，止退销一通过弹簧二与导向柱的上端相连接。

12、优选的，卷线盘一上缠绕有拉绳一，拉绳一的一端依次绕过导线轮八、导线轮七、导线轮六、导线轮五，然后穿过穿线孔一，再依次绕过导线轮四、导线轮三，再与压杆端部固定连接，导线轮三定轴转动连接在连杆上，导线轮四定轴转动连接在承装座的外侧壁上，穿线孔一开设于承装座的侧壁上，导线轮五、导线轮七、导线轮八均定轴转动连接在承装座的内部。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果：

14、本发明中，通过设置压紧释放机构，使得导向柱在释放过程中从上至下依次穿过各个导向套，逐个触发储能单元解锁，使得卫星严格按预设顺序逐级释放，从根本上避免了多颗卫星同时解锁导致的混乱和碰撞风险，各个导向套在叠放状态下同轴设置，导向柱贯穿其中，为卫星的分离提供了精确的轴向导向，确保卫星沿预定方向飞出，有效抑制了分离过程中的偏转和翻滚。

15、本发明中，通过插杆的螺纹段与螺纹孔的配合，环槽段插入滑槽一内的长度可精确调节，从而改变弹簧四的预压缩量，实现储能大小的灵活调节，销钉与限位槽的配合，既保证了调节后的位置锁定，防止发射段振动导致自行松脱，又确保了每颗卫星分离推力可根据其质量特性进行个性化配置。

1.一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，包括安装在箭体上的释放平台（1）以及固定在释放平台（1）上并用来叠放多个卫星（11）的承装座（2），其特征在于：还包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述堆叠柱（12）上固定有导向套（13），叠放状态下的各个导向套（13）同轴设置，所述导向套（13）的侧壁上开设有轴向的且贯通的缺口。

3.根据权利要求2所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述储能单元包括插杆（32），所述插杆（32）由螺纹段（33）和环槽段（34）同轴一体化固定组成，所述堆叠柱（12）的上表面开设有滑槽一（30），所述堆叠柱（12）的底面开设有螺纹孔（31），所述插杆（32）通过螺纹段（33）连接在螺纹孔（31）内，所述插杆（32）的环槽段（34）插接在下方堆叠柱（12）上滑槽一（30）内，所述环槽段（34）的下端固定有弹簧四（38），且弹簧四（38）的下端与滑槽一（30）的底部抵触。

4.根据权利要求3所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述堆叠柱（12）的侧壁上插接并滑动连接有销钉（36），且销钉（36）的一端位于对应的螺纹孔（31）内，所述销钉（36）的位于螺纹孔（31）外部的一端通过弹簧三（37）与堆叠柱（12）的外侧壁相连接，所述螺纹段（33）的周壁上均布开设多个沿轴向走向设置的限位槽（35），且销钉（36）位于螺纹孔（31）内的一端插接在其中一个限位槽（35）内。

5.根据权利要求3所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述堆叠柱（12）内开设有空腔（39），所述空腔（39）内定轴转动连接有齿轮（41），齿轮（41）的上下两端同步啮合连接齿条二（42）和齿条一（40），且齿条一（40）和齿条二（42）平行设置，所述齿条一（40）的一端贯穿至导向套（13）的内侧，并且该端为楔形面结构，且楔形面朝向卫星释放的方向，所述齿条二（42）的一端通过弹簧六（51）与空腔（39）的内壁相连接，另一端贯穿至滑槽一（30）的内部并插接在环槽段（34）上的环槽内，所述齿条二（42）位于滑槽一（30）内的一端为楔形面结构，且楔形面朝向环槽段（34）退出滑槽一（30）的方向。

6.根据权利要求5所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述压紧释放机构包括固定在释放平台（1）上的伸缩杆（14），所述伸缩杆（14）的上端通过连杆（15）固定连接导向柱（16），在释放卫星的过程中，导向柱（16）从上至下依次穿过各个导向套（13），且各个导向套（13）上的缺口供连杆（15）顺畅穿过，所述导向柱（16）穿过导向套（13）的过程中与导向套（13）内的齿条一（40）的端部抵扣接触。

7.根据权利要求6所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述承装座（2）内的顶部定轴转动连接有卷线盘二（6），且卷线盘二（6）的底面同轴固定连接齿盘二（7），所述卷线盘二（6）的上表面同轴固定有止退环（52），且止退环（52）的内侧壁上，沿圆周轴向均布有多个止退牙（53），且多个止退牙（53）超同一时针方向设置，所述承装座（2）内的顶部通过卷簧连接有止退爪（54），且止退爪（54）与所述止退牙（53）抵扣，所述卷线盘二（6）上卷绕有拉绳二（17），所述拉绳二（17）的一端先绕过导线轮二（22）、再穿过穿线孔二（19）、再绕过导线轮一（21）之后再与连杆（15）固定连接，所述导线轮二（22）定轴转动连接在承装座（2）的内壁上，所述穿线孔二（19）开设在承装座（2）的侧壁上，所述导线轮一（21）定轴转动连接在承装座（2）的外侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述承装座（2）内设置有驱动器（3），且驱动器（3）的输出轴端同轴固定连接卷线盘一（4），所述卷线盘一（4）的上表面同轴固定连接齿盘一（5），所述齿盘一（5）和齿盘二（7）同轴设置，所述承装座（2）内固定有滑筒（10），且滑筒（10）内滑动连接有滑架（9），且滑架（9）与齿盘一（5）旋转轴线平行设置，所述滑架（9）的下端通过弹簧五（47）与滑筒（10）的内部下端相连接，所述滑架（9）的中部定轴转动连接有导线轮六（44），所述滑架（9）的上端定轴转动连接齿柱（8），且齿柱（8）同时与齿盘一（5）、齿盘二（7）啮合连接，所述滑筒（10）的侧壁上贯穿并滑动连接止退销二（49），且止退销二（49）的一端通过弹簧五（50）与滑筒（10）的外侧壁相连接，另一端插接在开设于滑架（9）上的止退槽（48）内。

9.根据权利要求8所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述导向柱（16）上贯穿并滑动连接压杆（25），且压杆（25）上开设有通孔（26），所述压杆（25）一端通过弹簧一（28）与导向柱（16）侧壁相连接，另一端用于对远端的堆叠柱（12）施加压紧力，且压杆（25）顺畅的穿过所述缺口，所述导向柱（16）的上端插接有止退销一（27），且止退销一（27）插接在通孔（26）内，所述止退销一（27）通过弹簧二（29）与导向柱（16）的上端相连接。

10.根据权利要求9所述的一种基于多级堆叠柱的星间有序释放系统，其特征在于：所述卷线盘一（4）上缠绕有拉绳一（18），所述拉绳一（18）的一端依次绕过导线轮八（46）、导线轮七（45）、导线轮六（44）、导线轮五（43），然后穿过穿线孔一（20），再依次绕过导线轮四（24）、导线轮三（23），再与压杆（25）端部固定连接，所述导线轮三（23）定轴转动连接在连杆（15）上，所述导线轮四（24）定轴转动连接在承装座（2）的外侧壁上，穿线孔一（20）开设于承装座（2）的侧壁上，所述导线轮五（43）、导线轮七（45）、导线轮八（46）均定轴转动连接在承装座（2）的内部。