● 摘要
目前，国内小卫星的发射多采用搭载发射方式，对于从具有卫星分配器功能的主卫星上发射子星的研究基本空白。基于此，本文首先调查研究了国外的重要二次分离方案及低冲击分离系统，提出了三种低冲击、无空间碎片、可重复实验的非火工连接分离机构方案：低冲击分离螺母包带系统、缆绳式低冲击连接分离系统、电动动力连接分离系统。然后，基于Adams仿真平台，建立了二次分离的仿真模型，研究子飞行器质量，子飞行器分布特性，分离参数（分离冲击力、分离弹簧力、初始姿态角、初始角速度）等因素对飞行器二次分离的影响，并选择合理的参数值范围。选定合理的分离参数对分离过程进行仿真，得到了一、二、三、四颗子飞行器不同布置方式下，同时分离和依次分离的仿真结果。其次，为了验证二次分离仿真结果的正确性，对二次分离过程进行动力学计算，基于多体动力学理论建立分离的动力学方程，采用四阶龙格—库塔法求解动力学方程，得到分离姿态，并进一步对比仿真结果和动力学计算结果，结果一致，验证了建模的正确性。最后，对分离过程进行了故障模式分析。本文结果可为我国新一代小卫星二次分离的研究提供参考依据。