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航天发射任务中常采用各种分离装置用于卫星、整流罩、太阳帆板等的释放分离,火工分离装置使用最早且最普遍,其可靠性很高,但释放冲击大。随着小卫星的发展,小卫星内部元件的灵敏度越来越高,传统的火工分离装置释放冲击大,易对灵敏元件造成破坏。本文以小型航天器的星箭分离为应用背景,基于两瓣式分瓣螺母实现夹紧连接和释放分离功能,并以直流电机作为解锁触发驱动器,研制一种承载大、释放快、冲击小、可重复测试的非火工星箭分离装置。首先,基于完整螺母与螺栓螺纹啮合承载理论,研究各圈螺纹的载荷分布情况,并分析静载时两瓣式非完整分瓣螺母的螺纹承载能力;研究施加预紧力时,螺栓的拧紧力矩和螺栓预紧力之间的关系,为后续设计和试验提供理论基础。然后,根据承载能力、释放分离时间、释放冲击等指标要求,借助SolidWorks三维绘图软件设计一种新型非火工分离装置,该装置利用释放夹(两瓣式非完整分瓣螺母)实现对连接螺栓的夹紧连接和释放分离,以四杆机构控制释放夹的状态,借助8个滚珠实现装置连接时的锁紧约束,并以冗余直流电机作为解锁触发驱动器。接着,针对设计的分离装置三维模型,利用ANSYS软件验证装置承载能力,并借助其预应力模态分析模块,验证装置是否会因外界振动激励而发生误解锁;借助ADAMS软件模拟装置解锁释放分离过程。最后,在上述基础上,研制分离装置样机模型,分别进行预紧力标定试验、释放分离时间试验、释放冲击试验、高低温操作试验等,试验表明分离装置能满足大承载、快速释放分离、低释放冲击、耐高低温、可重复测试等要求。