星箭分离是指运载火箭飞行达到预定高度和速度并经过姿态调整后，卫星以一定的相对速度与火箭分离的过程。星箭分离的成功与否直接决定了卫星能否正常在轨运行，是航天发射任务中最重要的环节之一。
星箭连接与对接机构是连接卫星与火箭的“桥梁”，其功能是在地面和发射时保证星箭可靠地连接，并且有减振、防尘、接地等保护作用；当卫星达到预定轨道后，星箭分离机构就会做出分离动作，可靠地实现星箭分离，且不影响卫星的姿态。
分离方式
星箭分离的方式主要有三种：弹射式分离、制动式分离、旋转式分离。
  • 弹射式分离
卫星和末级火箭上均有作用于沿纵轴方向的力。用于这种方式的推动装置一般由压缩螺旋弹簧、弹射器和气动作动器等构成。优点是无污染、可靠性高和分离冲击载荷小，应用广泛。比如大部分北斗卫星就是采用了这种分离方案。
在火箭飞行过程中，卫星通常用爆炸螺栓与末级火箭可靠地连接在一起，分离弹簧(或气动作动器)处于压缩(或待发)状态。当控制系统按预定程序发出分离指令时，引爆爆炸螺栓，星、箭连接切断，同时分离弹簧(或气动作动器)释放出分离力，把卫星、弹头或其他航天器弹射出去，实现与末级火箭的分离。
  • 制动式分离
通常由末级辅助反推力火箭或利用推进剂贮箱排出的增压气体产生的反推力，使末级火箭制动。它的优点是在分离过程中，卫星不会产生扰动运动，入轨精度高。
在爆炸螺栓解锁时，点燃反推火箭。由于反推火箭产生推力比爆炸螺栓解锁延迟，所以产生反推火箭推力时，星、箭已经脱开。随着反推火箭推力加大，卫星、弹头或其他航天器逐渐与末级火箭拉开距离，实现星、箭可靠分离。
  • 旋转式分离
对称于本级纵轴向并列安装的两颗或多颗卫星，由卫星固定端的末级分配器带动卫星绕本级纵轴旋转，分离时卫星解锁。在轴向弹簧分离力和转动离心力作用下，能将多颗卫星同时分离出去。
分离机构
常见的分离机构有三种：直接利用爆炸螺栓进行连接与分离、通过包带进行连接与分离、膨胀管-凹槽板的连接与分离。
  • 爆炸螺栓点式分离
现阶段，我国航天领域采用的点式分离产品主要是以爆炸螺栓和火工分离螺母为代表的火工分离装置。火工分离装置采用火药爆燃作为驱动能源，具有能量密度大、体积小、瞬时工作等优点。
  • 包带式分离
包带式分离与解锁装置由包带、V形卡块、柱轴、爆炸螺栓、限位弹簧和系留弹簧等构件组成。
包带通常由两个半环钢带相扣而成，每条钢带上装有V形卡块，钢带两端装有柱轴，柱轴之间是爆炸螺栓，包带就是通过这些构件将两条钢带连接成一个完整环形的。
分离时，控制系统发出分离指令，锁紧装置的两个爆炸螺栓同时引爆，包带两端解锁，星箭分离面解锁。系留弹簧立刻将包带向下拉到火箭对接框一侧，再由限位弹簧限制包带横向运动，防止包带碰撞卫星。
例如我国的长征2F与神舟飞船就采用包带式分离机构。
  • 膨胀管-凹槽管
目前，我国的长征五号系列采用两种星箭分离方案：点式连接解锁装置和线性连接解锁装置。线形分离方案采用“膨胀管+双凹槽板”的线形分离装置进行连接和解锁分离，目前可以支持Ф4100 mm 接口。线性分离装置具有可靠性高、结构刚度连续、承载能力强等优点。
对于微型卫星，可以选择非火工装置进行解锁，可以通过包括形状记忆合金装置、热切割装置等方式进行解锁，一般具有分离冲击小、可重复使用等特点。但由于非火工装置固有特性的局限，大承载、高同步难以同时保证，该方式暂时还不能应用于大型卫星的解锁。
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参考：
[1]https://baike.baidu.com/item/%E6%98%9F%E7%AE%AD%E5%88%86%E7%A6%BB/4228352?fr=ge_ala
[2]https://zhuanlan.zhihu.com/p/62635267
[3]https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=331617
[4]https://wenku.baidu.com/view/bc3618ffa01614791711cc7931b765ce05087aa4.html?_wkts_=1712675706303
[5]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1788112801066025587&wfr=spider&for=pc
[6]李平岐,李东,杨虎军,等.长征五号系列运载火箭研制应用分析及未来展望[J].导弹与航天运载技术,2021(02):5-8+16.[7]https://zhuanlan.zhihu.com/p/62635267
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