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《基于形狀記憶合金的空間分離裝置研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第35卷第5期航天返回與遙感2014年10月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING9基于形狀記憶合金的空間分離裝置研究進(jìn)展曹乃亮董得義李志來（中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，長(zhǎng)春130033）摘要航天器需要分離裝置實(shí)現(xiàn)空間分離功能，傳統(tǒng)的火工品分離裝置存在高沖擊、高污染以及不可重復(fù)使用等缺點(diǎn)，形狀記憶合金（shapememoryalloy,SMA）可以有效解決傳統(tǒng)火工品分離裝置的不足。文章對(duì)國(guó)際上基于形狀記憶合金的空間分離裝置（shapememoryalloyreleased
2、evice,SMARD）的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，對(duì)不同類型的SMA分離裝置的研究進(jìn)展加以介紹，進(jìn)一步分析了用于微小衛(wèi)星的分離裝置研究進(jìn)展；分別從承載能力、質(zhì)量、體積、沖擊性能、分離時(shí)間、重置性、兼容性七個(gè)方面對(duì)這些裝置進(jìn)行了分析對(duì)比，提出了進(jìn)一步開發(fā)新型SMARD的建議，為SMARD的選擇、設(shè)計(jì)和深入研究提供有益的參考。關(guān)鍵詞形狀記憶合金分離機(jī)構(gòu)沖擊火工品航天器中圖分類號(hào):V47文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1009-8518(2014)05-0009-10DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2
3、014.05.002Non-pyrotechnicSeparationDevicesResearchBasedonShapeMemoryAlloyCAONailiangDONGDeyiLIZhilai（ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofScience,Changchun130033,China）AbstractSpacecraftneedseparationdevicestorealizespacesepara
4、tionfunction.Thetraditionalpyro-technicseparationdeviceshavethedrawbacksofhighshock,contaminationandunavailabilityofreset.Appli-cationofshapememoryalloys(SMA)inseparationdevicesbringsthedawn.Inthisarticle,theresearchstatusofshapememoryalloyreleasedevice(SMA
5、RD)issummarizedanddifferenttypesofSMAseparationdeviceareintroduced.Thesedeviceshavebeenanalyzedandcomparedinsevenaspectsincludingcarryingcapacity,mass,volume,impactcharacteristics,separationtime,resetandcompatibility,somesuggestionondevelopmentofnewtypeSMAR
6、Disproposed;Thesummaryandanalysisinthisarticleprovidesomereferenceforselection,designandfurtherresearchofSMARD.Keywordsshapememoryalloy;separationdevice;shock;pyrotechnics;spacecraft0引言火箭的級(jí)間分離，航天器的分離，有效載荷的分離釋放，太陽(yáng)翼、天線及其他附屬物的部署，都需[1]要分離裝置來完成。這些空間分離機(jī)構(gòu)一方面保證在發(fā)射過
7、程中可靠連接，另一方面在入軌之后能夠可靠分離。不同的任務(wù)需要對(duì)分離裝置的同步性、體積、沖擊性等有不同的要求，傳統(tǒng)的火工品分離裝[2-3]置可靠性高、能率大、作用速度快、體積小，但也存在以下幾個(gè)問題：火工品爆炸產(chǎn)生的高沖擊加速收稿日期：2014-06-24基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.6136015）10航天返回與遙感2014年第35卷度，對(duì)電子設(shè)備，光學(xué)元件會(huì)帶來?yè)p壞；產(chǎn)生污染物；需要特殊的保存、運(yùn)輸條件；不可重置，加工、試驗(yàn)費(fèi)用高。NASA統(tǒng)計(jì)了從1963至1988年間的600次發(fā)射任務(wù)，與火工
8、品失效相關(guān)的故障有84次，其中一半[4-5]的故障導(dǎo)致任務(wù)失敗。[6]新型的非火工品分離機(jī)構(gòu)，如熱切割、石蠟驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)電線軸機(jī)構(gòu)，技術(shù)較為成熟，但也存在一些不足，例如熱切割和石蠟驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間較慢，機(jī)電線軸機(jī)構(gòu)分離沖擊較大等；隨著微小衛(wèi)星的[7]發(fā)展，對(duì)分離裝置的沖擊、污染提出了更高的要求。這種尺寸的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)沖擊、污染更敏感，迫切需要開發(fā)新型的分離裝置，以替代現(xiàn)有的火工分離裝置。形狀記憶
