包带式星箭解锁装置预紧力影响因素分析

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1、V01．22No．2航天器工程第22卷第2期50SPACECRAFTENGINEERING2013年4月包带式星箭解锁装置预紧力影响因素分析张文明李委托(JL京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要分析了温度和外载荷对包带式星箭解锁装置预紧力的影响，推导出包带预紧力变化的计算公式。结合某卫星的星箭解锁装置静力试验，对包带式星箭解锁装置在不同温度和外载荷情况下的包带预紧力进行了测试。结果表明：在温度变化时，包带预紧力变化计算值与实测值相差2．8％～4．3％；在外载荷作用下，对接面上的压力越大，预紧力增加越大，计算值与

2、试验结果相差11．5％～23．5％。上述分析结果对包带预紧力的计算具有一定的参考价值。关键词包带式星箭解锁装置；包带预紧力；影响因素中图分类号：V423．4文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．02．010ResearchonInfluencingFactoronV’clampBandPreloadZHANGWenmingLIWeituo(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abst

3、ract：Thetemperatureandtheouter10adwouldaffectthepreloadofV—clampband．FormulaisgivenforcalculatingpreloadchangeofV—clampband．ThebandpreloadvariationofV—clampbandismeasuredinV—clampbandstatictestofasatellite．Alongwiththetemperaturechange，thepercentageerrorbetweenca

4、lculationresultsandexperimentalresultsis2．8％～4．3％，andwiththeouterloadincreasingthepreloadisincreasingwhichfollowstheincreaseofthepressonthejunctionsurface，andthepercentageerrorbetweencalculationresultsandexperimentalresultsis11．50A--23．5％．Theresultisveryusefultoc

5、alculatethepreloadofV—clampband．Keywords：V—clampband；bandpreload；influencingfactor1引言包带式星箭解锁装置安装在卫星与火箭之间，用于两者的连接与解锁。在卫星地面运输以及发射过程中，星箭解锁装置应能确保卫星与火箭的可靠连接；当卫星发射至指定高度后，能按指令解除卫星与火箭之间的约束，为星箭分离作好准备u]。包带式星箭解锁装置预紧力是星箭解锁装置重要的设计参数之一，直接决定着卫星与火箭之间连接的可靠性。预紧力的大小是依据卫星的质量特性和发射时的载

6、荷确定的。由于包带与被连接件的材料不同，因此在星箭解锁装置安装后，其包带预紧力大小会受外界环境条件的影响。为保证在地面运输和发射过程中星箭之间的连接强度和刚度要求，必须准确计算包带的预紧力，并考虑各种因素对其大小的影响。星箭解锁装置装在卫星上后，现场环境温度一般控制较严，在15～25℃之间，同时相对包带已施加的预紧力，外载荷所引起的包带预紧力变化量有限，因此，通常在计算包带预紧力时，很少考虑温度和外载荷的影响。星箭解锁装置安装后，温度和外载荷是影响其包带预紧力大小的主要因素。目前，收稿日期：2011一07—20；修回日期

7、：2013—01—07基金项目：国家重大航天工程作者简介：张文明(1979一)男，硕士，工程师，从事航天器机构设计工作。Email：zhwinm@yahoo．corn．cn。第2期张文明等：包带式星箭解锁装置预紧力影响因素分析国内还没有针对这些影响因素开展研究。本文就温度和外载荷影响包带预紧力变化的问题进行了分析，并推导出包带预紧力变化的计算公式。结合某卫星包带式星箭解锁装置的静力试验，对分析结果进行了验证。2包带式星箭解锁装置组成及工作原理包带式星箭解锁装置主要由包带、夹块、爆炸螺栓等零部件组成，安装状态如图1所示。其

8、工作原理是：用多个“V”型夹块将卫星与火箭的对接框夹住，再由沿圆周方向箍紧的包带约束夹块，包带之间采用爆炸螺栓连接。通过爆炸螺栓对包带施加预紧力，使V型夹块压紧对接框，从而实现星箭的可靠连接。卫星在地面运输和动力飞行时，由包带、夹块和爆炸螺栓承受连接载荷。当星箭需要分离时，给爆炸螺栓供电，引爆爆炸螺栓，使其从预置沟槽