[发明专利]一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统

权利要求书

1.一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于包括：气瓶(1)、电磁阀(2)、连接解锁装置(3)、推冲装置(4)、主供气管路(5)、解锁供气管路(6)和推冲供气管路(7)；电磁阀(2)为多个；

气瓶(1)的入口能够对气瓶充入高压气体，气瓶(1)的出口通过主供气管路(5)连接多个电磁阀(2)的一端，其中一部分电磁阀(2)的另一端通过解锁供气管路(6)与连接解锁装置(3)连接，为连接解锁装置(3)供气；连接解锁装置(3)用于连接和解锁两个舱段或结构；

其中另一部分电磁阀(2)的另一端通过推冲供气管路(7)与推冲装置(4)连接，为推冲装置(4)供气；推冲装置(4)安装在两个舱段或结构之间，用于提供分离冲量，实现两个舱段或结构的分离；

连接解锁装置(3)，包括：基座、壳体、活塞、锁定球、弹簧和外套；其中活塞、锁定球、弹簧装配在基座和壳体内；基座安装在需要连接和分离的一个舱段或结构外壁，外套通过销杆安装在需要连接和分离的另一个舱段或结构外壁上；

基座与壳体螺纹配合固定；弹簧的一端设置在基座内，另一端顶住壳体；活塞设置在基座内，壳体上设置锁定球，活塞与锁定球配合实现壳体与外套锁定；基座侧面设置供气孔；

活塞，包括两个中空圆柱段，分别为第一中空圆柱段、第二中空圆柱段；第一中空圆柱段的一端封闭，第一中空圆柱段的另一端开口，第二中空圆柱段的两端开口；第一中空圆柱段的另一端与第二中空圆柱段的一端通过中空圆台面连接；第一中空圆柱段上靠近封闭的一端上设有密封结构，与基座内壁配合；活塞的第一中空圆柱段的内壁靠近封闭一端设置沿径向向内凸起的环形凸台，环形凸台的内表面设置内螺纹；

连接时，活塞在弹簧作用下，与基座封闭一端内表面接触，锁定球位于活塞的第二中空圆柱段面外壁和壳体周向的锥形孔之间，并凸出壳体表面，嵌入外套内壁周向凹槽内；此时，解锁装置连接为一个整体，锁定球与外套之间是间隙配合，通过在外套和基座之间施加轴拉载荷，消除间隙并施加预紧力，保证需要连接和分离的两个舱段或结构之间可靠连接。

2.根据权利要求1所述的一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于：两个舱段或结构之间采用多个连接解锁装置(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于：高压气体压力在0.5Mpa以上。

4.根据权利要求1所述的一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于：连接解锁装置(3)连接的两个舱段或结构为飞行器需要连接和分离的两个舱段或结构。

5.根据权利要求1所述的一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于：基座为圆筒状，一端开口，另一端封闭，活塞设置于基座内，通过密封结构与基座内壁配合；基座封闭一段的外侧固定在需要连接和分离的两个舱段或结构中的一个上；基座侧面设置供气孔；

弹簧一端安装在活塞内，顶住活塞的第一中空圆柱段的封闭一端，弹簧另一端顶住壳体。

6.根据权利要求1所述的一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于：壳体为中空圆柱形，一端封闭，另一端开口，壳体侧壁靠近封闭一端沿周向均匀设置多个锥形孔，锥形孔的大端面位于壳体内壁，锥形孔的小端面位于壳体外壁；每个锥形孔内安装一个锁定球；活塞中第二中空圆柱段外表面将锁定球压入锥形孔中；锁定球从锥形孔的小端面突出壳体外壁；壳体封闭一端的外侧设置夹持部；夹持部的中心设置一个复位孔；

壳体的开口一端内表面设置螺纹，基座的开口一端外表面设置螺纹，壳体与基座螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种兼具连接承载和分离推冲功能的重复使用运载火箭冷气分离系统，其特征在于：外套为中空圆柱形，一端封闭，另一端开口，封闭一端外侧铰接一个螺杆，通过螺杆固定在需要连接和分离的两个舱段或结构中的另一个上；外套内壁沿周向设置环形凹槽；外套的封闭一端中心设置复位孔，能够出入复位螺杆。