[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

说明书

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，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高压气，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。

技术领域

本发明涉及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，属于可重复使用运载火箭技术领域。

背景技术

随着商业航天的迅猛发展，运载火箭可重复使用成为各商业火箭公司降低发射成本的重要手段。为满足运载火箭可重复使用的任务目标，对运载火箭的分离系统也提出了全新的要求，主要体现在两个方面：1)分离系统能够重复使用；2)分离系统在分离过程中对被分离的火箭结构不造成损伤。

传统运载火箭均采用火工分离系统实现各部段之间的连接与分离。火工分离系统中使用了大量的火工品及火工分离装置，由于火工药剂的固有特点，导致火工分离系统无法满足运载火箭可重复使用对分离系统的需求。主要体现在：a)由于火工药剂一次性使用的特点，导致分离系统中的火工品及火工分离装置无法重复使用；b)由于火工药剂能量密度集中，导致火工分离装置工作产生的分离冲击很高、且容易产生高速运动的碎片、分离火箭还会产生严重的烧蚀问题等，这些问题造成被分离的弹/箭部段结构受损严重，不能满足重复使用的要求。

面对可重复使用运载火箭的分离需求，亟需一种新型的采用分离系统。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足，提供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(即一种兼具连接承载和分离推冲功能的冷气分离系统)，具有可重复使用、低冲击、可检可测的优点，具有实现运载火箭舱段和结构之间连接承载和分离推冲的功能，能在多型号广泛使用。

本发明解决的技术方案为：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，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)用于连接和解锁重复使用运载火箭上的两个舱段或结构；

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。

优选的，两个舱段或结构之间采用多个连接解锁装置(3)连接。

优选的，高压气体压力在0.5Mpa以上。

优选的，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。

优选的，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；弹簧是一端设置在基座内，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。