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CN104358814B - 一种卫星用三向冲击隔离装置 - Google Patents

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申军烽
沈海军
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Shanghai Institute of Satellite Engineering
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Abstract

本发明公开一种卫星用三向冲击隔离装置，主要由框体、盖板、底板和四块吸能材料块组成，其中，所述盖板安装在所述框体上，与所述框体面接触，且盖板与框体之间在盖板板面内存在相对位移区间，使得该方向存在冲击吸能的作用空间，所述底板安装在所述框体上，所述底板与所述盖板不接触，所述四块吸能材料块分别装入由所述框体、盖板以及底板形成的四个独立空间内，并与所述框体、底板以及盖板紧密配合。本发明在能可靠安全地承载被隔冲对象，保证被隔冲对象的安装刚度、强度和位置精度等的同时，有效隔离三个方向冲击的传递，可靠地保证被隔冲对象具备足够小的冲击环境，达到被隔冲对象或冲击敏感部件安全地进行在轨工作的目的。

Description

一种卫星用三向冲击隔离装置
技术领域
本发明涉及航天技术领域，更具体的说，涉及一种卫星用三向冲击隔离装置。
背景技术
一般卫星用三向冲击隔离装置，因为卫星展开附件(如太阳阵、可展开天线阵等)对火工品冲击一般设计有蜂窝阻尼件，可以降低某个方向的冲击，但无法覆盖所有方向。因此，有必要设计一种卫星用三向冲击隔离装置，对展开附件自身无法覆盖的方向的冲击进行隔离和吸收。且该三向冲击隔离装置适应卫星的较小的设计空间、较低的重量和成熟上天材料等特点。同时，冲击隔离装置也需要保证对应位置的安装刚度、强度和精度。由于现阶段尚无该类卫星用三向冲击隔离装置的成熟技术，且星上存在较多的冲击敏感部件，极易因承受冲击而损坏。因此，设计一种卫星用三向冲击隔离装置的研制，对有效吸收或改善冲击环境，保证星上敏感部件的安全与可靠，显得极为重要和迫切。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种卫星用三向冲击隔离装置，在能可靠安全地承载被隔冲对象，保证被隔冲对象的安装刚度、强度和位置精度等的同时，有效隔离冲击的传递，可靠地保证被隔冲对象具备足够小的冲击环境，达到被隔冲对象或冲击敏感部件安全地进行在轨工作的目的。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种卫星用三向冲击隔离装置，主要由框体、盖板、底板和四块吸能材料块组成，其中，所述盖板安装在所述框体上，与所述框体面接触，且盖板与框体之间在盖板板面内存在相对位移区间，使得该方向存在冲击吸能的作用空间，所述底板安装在所述框体上，所述底板与所述盖板不接触，所述四块吸能材料块分别装入由所述框体、盖板以及底板形成的四个独立空间内，并与所述框体、底板以及盖板紧密配合。
所述吸能材料块包括各类规格的蜂窝、闭孔/开孔泡沫铝及铝管。
所述盖板的相对两侧端分别伸入呈直角弯角形的框体的一直角面上，从而与所述框体的该直角面面接触，且盖板与框体之间在所述面接触处存在相对位移区间，在所述框体固定时，所述盖板随被承载对象或被隔冲对象一起产生冲击微幅位移。
所述盖板将由所述框体、盖板以及底板形成的空间分割成五个独立的空间，所述四块吸能材料块分别装入其中位于四周的四个独立空间内，在所述盖板上设置有与被承载对象或被隔冲对象的接口。
所述底板与框体间通过螺钉安装。
本发明所提供的用于防护卫星展开附件火工品爆炸冲击的三向冲击隔离装置，在能可靠安全地保证安装刚度、强度和精度的同时，达到较高的冲击隔离效率，可靠地抑制火工品在某个方向产生的爆炸冲击的传递，保证被隔冲对象安全工作的冲击环境，具有以下优点：
(1)设计构型简单，采用成熟上天材料，隔冲性能良好，具备上天在轨应用的条件；
(2)具有良好的设计适应性、实现经济性和装配工艺性；
(3)具有良好的安装刚度、强度和精度，保证了被承载对象主动段的安全性和在轨段的稳定性。
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是本发明所提供的装置结构示意图；
图2是图1在A-A向的剖面图；
图3是图1的俯视图；
图4是图3在B-B向的剖面图。
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，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1～图4所示，本发明所提供的卫星用三向冲击隔离装置，主要由框体1、底板2、盖板3和四块吸能材料块4组成。
本装置组装步骤如下：
第一步，将盖板3装入框体1，保证盖板3与框体1不出现较大的空隙，以四边均面接触实施，但可轻微自由滑动为准；
第二步，将吸能材料块4装入框体，紧配合装配，轻微挤压吸能材料使得局部产生弹性变形或者微小塑性变形即可；
第三步，将底板2与框体1紧固，提供螺纹螺钉紧固连接。
其中，盖板3安装在框体1上，与框体1面接触，且盖板3与框体1之间在盖板板面内存在相对位移区间，使得该方向存在冲击吸能的作用空间。底板2安装在框体1上，底板2与盖板3之间不接触，存在一定的装配间隙。四块吸能材料块4装入由框体1、盖板3以及底板2形成的四个独立的空间内，并与框体1、底板2以及盖板3紧密配合。
框体1设计有外部接口6，代表冲击隔离装置的包络尺寸，并根据约束调整空间包络尺寸。
本发明的三向冲击隔离装置的冲击隔离性能，不限于吸能材料块4的数量和类型，包括各类规格蜂窝、闭孔/开孔泡沫铝或铝管等冲击性能材料类型。在较小的设计空间内，采用蜂窝或泡沫铝等吸能材料制作吸能材料块，可保证冲击吸能效率的同时，使被承载或被隔冲对象的装配刚度、强度和安装精度得到保证。冲击隔离装置存在吸能材料溃变吸能和摩擦吸能两种方式，但主要吸能方式以吸能材料溃变性能为主。
冲击隔离装置具备调整框体、盖板和底板的设计尺寸，可设计达到最大冲击吸能效能的冲击隔离装置。
三向冲击隔离装置的冲击吸能方式具体体现在，盖板3与框体1之间在盖板板面内存在相对位移区间，使得该方向存在冲击吸能的作用空间。而在垂直于盖板板面的方向上存在一定的装配间隙，使得三个方向均存在冲击吸能的作用空间。本实施例中，盖板3的相对两侧端分别伸入呈直角弯角形的框体1的一直角面上，从而与框体1的该直角面面接触，且盖板3与框体1之间在所述面接触处存在相对位移区间。通过框体1与盖板3之间的相对运动，挤压吸能材料块使之产生塑性变形和断裂，从而达到冲击吸能效果。框体固定，盖板3随被承载对象或被隔冲对象一起产生冲击微幅位移。
盖板3将由框体1、盖板3以及底板2形成的空间分割成五个独立的空间，四块吸能材料块4分别装入其中位于四周的四个独立空间内。在盖板3上设置有与被承载对象或被隔冲对象的接口5。
吸能材料块4与框体1、底板2和盖板3之间通过紧配合装配，可保证足够的装配刚度。
本发明设计构型简单，有良好的设计适应性、实现经济性和装配工艺性，具备可扩展性强、经济耐用、可靠性高、装配便捷、使用方便、应用范围广等特点，可以运用于各种悬吊装置中。
以上是对本发明具体实施例的说明，但并不用来限定本发明。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的内容对本发明所提出的方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明的技术内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简三修改、等同变化及修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种卫星用三向冲击隔离装置，其特征在于，主要由框体、盖板、底板和四块吸能材料块组成，其中，所述盖板安装在所述框体上，与所述框体面接触，且盖板与框体之间在盖板板面内存在相对位移区间，使得该方向存在冲击吸能的作用空间，所述底板安装在所述框体上，所述底板与所述盖板不接触，存在间隙，所述四块吸能材料块分别装入由所述框体、盖板以及底板形成的四个独立空间内，并与所述框体、底板以及盖板紧密配合。
2.根据权利要求1所述的卫星用三向冲击隔离装置，其特征在于，所述吸能材料块包括各类规格的蜂窝、闭孔/开孔泡沫铝或铝管。
3.根据权利要求1所述的卫星用三向冲击隔离装置，其特征在于，所述盖板的相对两侧端分别伸入呈直角弯角形的框体的一直角面上，从而与所述框体的该直角面面接触，且盖板与框体之间在所述面接触处存在相对位移区间，在所述框体固定时，所述盖板随被承载对象或被隔冲对象一起产生冲击微幅位移。
4.根据权利要求1所述的卫星用三向冲击隔离装置，其特征在于，所述盖板将由所述框体、盖板以及底板形成的空间分割成五个独立的空间，所述四块吸能材料块分别装入其中位于四周的四个独立空间内，在所述盖板上设置有与被承载对象或被隔冲对象的接口。
5.根据权利要求1所述的卫星用三向冲击隔离装置，其特征在于，所述底板与框体间通过螺钉安装。
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