从火箭发射到星箭分离，每次航天发射任务都会涉及大量的分离环节，包括火箭助推器分离、级间分离、整流罩分离、有效载荷分离等。其中任何一个分离环节出现问题，都可能导致整个发射任务失败。因此，分离环节一直是航天发射任务中最重要的环节之一，分离技术也是航天科技领域的一项关键技术。

市场需求迫切，应用领域广阔

近年来，国内民用航天发展迅速，商业卫星的年发射数量逐年攀升，对于分离产品的需求愈发旺盛。

“目前国内的民营航天公司大多处于起步发展的阶段，尚未掌握成熟的微冲击分离技术，难以满足一些对分离冲击敏感的卫星的发射需求。同时，民营航天公司受到经费的限制，对于成本的要求更为严苛，急需成熟可靠且低成本的分离产品解决民用航天发射的燃眉之急。”航天科技集团一院一部机构设计师陈华伟介绍道。

除了民用航天市场，航天分离技术还可以拓展至其他领域。例如，在无人机物流领域，无人机与货箱之间可以通过微冲击分离机构实现可靠连接和自主分离；在集装箱吊装领域，连接分离机构可以吊装数吨至数十吨的货物并实现货物快速装卸，提升货物吊装效率；在消防救灾领域，特种救援设备可以通过高可靠分离机构实现恶劣环境下的挂载运输和自主投放……

传统分离装置难以满足新需求

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，但受产品特点限制，逐渐显露出一些新问题：一是火药爆燃产生的分离冲击较大，可能导致飞行姿态受到干扰、仪器冲击失效等；二是正式飞行前无法对火工品进行百分之百的检测，产品可靠性难以充分验证；三是火工分离装置只能一次性使用，导致分离试验成本居高不下。

火工分离装置越来越难以满足新时代航天任务和民用市场的多重要求——卫星等有效载荷越来越精密，对微冲击的要求越来越高；火箭回收技术的发展对飞行产品提出了可重复使用的新要求；火箭高密度发射也对飞行产品提出了低成本和无污染的要求……因此，研发新一代微冲击、可检测、可复用的非火工分离装置迫在眉睫。

新一代电驱分离螺母机构日趋成熟

自2013年以来，一院一部持续推进微冲击、可检测、可复用、高可靠、无污染的非火工分离机构技术攻关，针对点式分离产品，研发出了电驱分离螺母机构。

电驱分离螺母机构是一种以电机作为解锁触发能源，通过内部传动机构实现承载和解锁的非火工点式分离机构。按承载能力不同，电驱分离螺母机构形成了产品型谱，并通过了多次飞行试验考核。

研发过程中，设计人员突破了多项核心技术。“我们通过机构内部精巧的传动设计，实现了承载力与解锁力的解耦，采用不到1牛的力就可以触发十几吨的负载解锁，达到四两拨千斤的效果。”一部电驱分离螺母机构主管设计师周天送介绍说，“我们研制的电驱分离螺母机构分离冲击不超过500g，相比于火工分离螺母，分离冲击下降了一个数量级，达到了国际先进水平。”

不同于火工品不可检测的特点，电驱分离螺母机构在飞行前，可以对所有功能进行百分之百的检测，提高了产品的可靠性，降低了分离环节的不确定性。

电驱分离螺母机构还具有可重复使用的优势，单个产品可重复使用30次以上，同一套产品便可覆盖所有地面分离试验，相较于火工分离装置，极大地减少了试验件数量，节约了试验成本。周天送说：“通过对某项目分离产品的研制费用测算，全寿命周期成本相较于火工分离螺母降低了67.5%，降本增效成果显著。”

“我们团队经过了10多年的技术储备，已经率先掌握了成熟的非火工分离技术，并积极向民用领域拓展。目前团队正与国内某民营航天公司开展合作，基于电驱分离螺母机构，向商业卫星发射提供成熟的分离产品和技术支持。此外，针对客户的一些特殊需求，我们也将利用自身技术优势提供个性化的定制服务，满足国内民营航天快速发展的相关需求。”陈华伟说，“电驱分离螺母机构投入民用市场之后，产品的需求量将迎来爆发式增长，我们的生产能力将面临巨大挑战。目前，团队正在积极协调资源，为后续扩大产能做准备。”

“成功不代表成熟，成熟不代表可靠，可靠不代表合格”，一部的设计团队坚持以航天的高标准、高要求推动非火工分离技术发展，始终将可靠性作为首要目标，将保成功作为永恒追求，充分发挥非火工分离技术的优势，服务国民经济建设发展。（陈华伟 周天送）