[发明专利]一种研究飞行器舱段解锁分离时序及可靠性的装置及方法

说明书

本发明提出一种用于研究飞行器舱段解锁分离时序及分离可靠性的试验装置和方法，装置包括底座、电磁挂弹钩、锁定螺杆、卡舌立柱；卡舌立柱上部安装有弹簧卡舌装置，弹簧卡舌装置包括卡舌、压缩弹簧和螺杆；初始状态下，压缩弹簧推动卡舌露出，此时卡舌露出的上表面为水平面，下表面为斜面；电磁挂弹钩释放后，B舱段在弹簧组件作用下与A舱段分离，先接触到卡舌下表面，推动卡舌绕销轴向卡内旋转，B舱段继续上升，并与卡舌分离，卡舌恢复初始状态，当B舱段从最高点下落后，落在卡舌上表面，完成B舱段的下落回收。本发明采用电磁挂弹钩代替爆炸螺栓，能够方便的进行分离时序试验和分离可靠性试验，为飞行器级间分离性能的分析提供了有力保障。

技术领域

本发明涉及飞行器舱段解锁分离试验技术领域，具体为一种用于研究飞行器舱段解锁分离时序及分离可靠性的试验装置。

背景技术

航天飞行器由多个子级舱段构成，在飞行过程中需要按照预定时序完成分离动作。随着飞行器各个子级舱段可靠性的不断提高，制约整个飞行器飞行可靠性的关键就成为子级舱段之间的分离动作。

分离试验装置是用来研究检验级间分离时序合理性和可靠型的装置。现有的飞行器级间分离试验在研究阶段使用弹上配套爆炸螺栓来测试的，主要存在以下几个问题：

1)试验成本高

爆炸螺栓为火工品，在测试时需要按照国家安全管理规定使用，并且对运输环境、试验场所有特殊要求，并且爆炸螺栓成本高，尤其在调试分离时序时需要的爆炸螺栓数量特别多，导致试验成本居高不下。而且爆炸螺栓本身是破坏性火工品，进行试验时难免会损伤各子级舱段连接部位。

2)试验操作复杂

采用火工品爆炸螺栓需要具有火工品操作资格证的专业人员，且爆炸螺栓的打开时间存在散差，不利于研究分离时序，且爆炸螺栓都是一次性产品，制约试验研究的数量。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种用于研究飞行器舱段解锁分离时序及分离可靠性的试验装置和方法，是一种用于飞行器级间分离性能的非火工品地面试验装置，能够实现分离时序、分离可靠性、分离姿态的研究，结构简单可靠，各部件可多次重复使用。

本发明的技术方案为：

所述一种用于研究飞行器舱段解锁分离时序及分离可靠性的试验装置，其特征在于：包括底座(1)、电磁挂弹钩(2)、锁定螺杆(3)、卡舌立柱(5)；

所述电磁挂弹钩(2)安装在底座(1)上，卡舌立柱(5)固定在地面上，待进行分离试验的A舱段固定在卡舌立柱(5)下部；待进行分离试验的B舱段与A舱段之间安装有弹簧组件(6)，弹簧组件(6)与B舱段固定连接，所述弹簧组件(6)能够压缩至初始高度位置并锁定；所述锁定螺杆(3)上端与B舱段通过螺母固定连接，且B舱段中与锁定螺杆(3)连接的螺纹孔即B舱段真实装配时安装爆炸螺栓的螺纹孔；锁定螺杆(3)下端与电磁挂弹钩(2)连接，所述电磁挂弹钩(2)能够受控释放锁定螺杆(3)下端；

所述卡舌立柱(5)上部安装有弹簧卡舌装置；所述弹簧卡舌装置包括卡舌(8)、压缩弹簧(9)和螺杆(11)；所述卡舌立柱(5)中安装弹簧卡舌装置的位置左右两侧具有上下方向的条形孔，弹簧卡舌装置安装在卡舌立柱(5)内部，卡舌(8)下部通过前后安装的销轴(12)与卡舌立柱(5)连接，且卡舌(8)能够绕销轴(12)转动；螺杆(11)一端与卡舌(8)固定连接，另一端伸出卡舌立柱(5)外侧的条形孔，且螺杆(11)外端安装有螺母(10)，螺杆(11)上套有压缩弹簧(9)，压缩弹簧(9)两端受卡舌(8)和卡舌立柱(5)的约束；

初始状态下，压缩弹簧(9)推动卡舌(8)从卡舌立柱(5)内侧条形孔中露出，螺母(10)抵在卡舌立柱(5)进行限位，此时卡舌(8)露出卡舌立柱(5)的结构的上表面为垂直于弹簧组件(6)轴线的平面，而下表面为与上表面具有夹角的斜面；