为解决星箭分离热刀式解锁机构存在解锁分离不同步、分离安全性得不到保证的问题,设计了一种新型热刀式解锁分离机构。根据三维模型以及欧拉角法给出分离机构的分离参数和分离动力学模型,计算分离机构的预紧力,利用仿真软件从分离机构材料性能、分离预紧力及分离空隙3个方面进行分离安全性仿真。仿真结果表明,该机构力学性能满足要求;星箭分离0.4 s后,卫星轴向位移为380 mm,大于星箭分离的最小安全距离;分离机构空隙越大,损失的弹性势能就越多,分离的初速度就越小,会对分离安全性产生负面影响;该机构具有响应时间短、节省空间的优点。

为了满足空间载荷在发射阶段恶劣的动力学特性要求,同时具有良好的低冲击响应特性,设计了一种压电陶瓷驱动的解锁分离机构,以压电陶瓷在高频电流下输出的交变载荷作为驱动力,利用预应力螺栓在交变载荷下的加速疲劳断裂为原理,从而实现该解锁分离机构的可靠解锁分离;然后建立该解锁分离机构的接触有限元模型,静力学分析表明,结构的刚度好,三个方向的一阶模态都大于100Hz,轴向拉伸载荷分析表明,结构的最大应力远小于材料的屈服强度极限,其安全裕度较高;最后完成了结构的力学试验验证,试验表明,该解锁分离机构的的一阶模态与分析结果吻合性好,振动前后的一阶模态的漂移小于3%,能够满足发射段的力学特性要求;压电陶瓷和火工品两种工况下的分离冲击特性表明,基于压电陶瓷驱动的解锁分离机构在分离过程中的冲击响应（338g）相对于火工...