連接與分離機構廣泛應用于航空航天等領域可分離構件的連接與分離之中,爆炸螺栓、火工切割器等就是典型的連接與分離機構。形狀記憶合金連接與分離機構就是利用形狀記憶合金(Shape Memory Alloy, SMA)替代傳統分離機構中的火藥,以實現可重復、低沖擊、無污染分離。
SMA之所以能作為驅動材料替代傳統的火藥,是因為其具有良好的驅動性能,并且驅動過程柔順平滑,無任何排放。為了獲得更穩定、優異的驅動性能,課題組發展了SMA材料熱處理、訓練工藝,在此基礎上,發明了大載荷分組滾棒結構,解決了利用SMA材料較小驅動力釋放較大載荷的關鍵性技術問題,最終研制了系列化的SMA連接與分離機構。目前,已形成SMA-12000、SMA-3600、SMA-100系列連接與分離機構(分離載荷分別為12000N、3600N、100N)以及SMA-6750鎖緊機構(鎖緊力為6750N)。
目前,SMA-12000連接與分離機構已經在某型衛星上成功應用,而SMA-3600、SMA-6750、SMA-100等機構已經分別在某型可展開熱輻射板、某型磁懸浮飛輪姿態控制裝置以及某型二次展開太陽翼等預研型號上成功應用,通過了所有鑒定級力學、熱環境試驗。
系列化的SMA連接與分離機構還可應用到航空器及艦船武器投放系統,如轟炸機上炸彈的投放、戰斗機上導彈的投放、艦艇上水雷、小型潛水設備的投放等,也能應用到民用領域,如小區自動門鎖、汽車自動鎖等,具有廣闊的應用前景。
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