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各类航天器如何细分(航天器构成)

导语:打造航天强国,常见的航天器「机构」的类型

航天器机构种类繁多,功能各异,机构类型的定义目前尚无统一的标准,分类方式也多种多样,在这里仅根据常用机构功能的特点进行分类。

1.连接释放机构与分离机构

连接释放机构是用于在地面和飞行时,实现航天器本体与可分离部件之间、舱段之间、航天器与运载火箭之间以及航天器之间的牢固连接,在连接功能完成后解除连接的装置。解除连接的过程称为释放或解除。分离机构是使两物体按规定的要求(速度、姿态等)实现分离的装置。通常情况下,连接释放机构与分离机构配套使用。连接释放机构与分离机构通常简称为连接分离机构,如航天器与运载火箭之间的包带式连接与弹簧分离机构、飞船舱段之间的火工锁连接与火工分离机构等。有时释放与分离机构为一体化设计,如神舟号飞船火工抛底锁、伞舱盖弹抛机构等。

2.压紧释放机构与展开锁定机构

压紧释放机构是用于在地面和飞行时,实现航天器本体与可展开部件之间、部件与部件之间的牢固连接,在压紧功能完成后解除压紧的装置。航天器的太阳翼、大型展开式天线等均需采用压紧释放机构。展开锁定机构是使航天器部件由收拢状态展开到规定的位置或形状并锁定的装置;压紧释放机构与展开锁定机构配套使用,用于被展开部件展开后在轨构型太大、发射时不能安装在运载火箭整流罩的包络范围内,或者不能承受恶劣的发射环境等情况。上述压紧释放机构与展开锁定机构通常合在一起,统称为展开机构。与其他航天器机构相比,展开机构的种类最为丰富,用途最为广泛,如太阳翼展开机构、天线展开机构、展开式热辐射器、展开式遮光罩、空间机械臂等。

需要特别指出的是,压紧释放机构与连接释放机构从机械和力学的本质上讲是完全相同的,区别在于解除约束后的状态不同:采用压紧释放机构的部件在约束解除后仍通过某种方式与航天器本体或另外的一个部件相连,而采用连接释放机构的部件在约束解除后则与相邻的航天器本体或另外的一个部件完全分开。

3.跟踪指向机构

跟踪指向机构是根据指令按规定的速率和时间驱动相关运动部件实现对目标的跟踪与指向的装置,

如太阳翼驱动机构(SADA)、天线定向机构(APM)等。

4.缓冲机构

缓冲机构是用于航天器着陆或部件锁定时产生冲击进行缓冲的装置。缓冲机构可以有效降低冲击力的峰值。

机构在航天器上的应用实例

1—天线驱动机构;2,4,8—位置反馈装置;3—天线展开机构;5—压紧释放机构;6—太阳电池阵驱动机构;7—太阳电池阵展开机构

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