CN109855483B - 固体运载火箭级间分离的时序设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其包括：上面级发动机发出点火信号后，间隔预定时间，向上面级发动机和下面级发动机间的级间连接结构发出解锁信号；其中，预定时间为10ms～100ms。本发明所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法既保证了级间憋压热分离的功能实现，又能有效降低级间憋压热分离过程中级间区的压力、温度、冲击力的峰值，有效提高固体运载火箭的飞行安全性，提高运载能力。
Description
技术领域
本发明涉及固体运载火箭的级间分离领域，且特别涉及一种固体运载火箭级间分离的时序设计方法。
背景技术
固体运载火箭的级间分离，一般分为热分离和冷分离两种方式。若级间分离时刻箭体飞行的高度较低，则分离过程中受到气动干扰的影响较大，为保证分离可靠性，一般选择热分离方式。
固体运载火箭级间热分离的常规形式为开排焰孔方式，但排焰孔的结构强度系数较低，给箭体带来较大的负面影响。固体运载火箭级间热分离的时序安排上，先发出上面级发动机点火信号，采集上面级发动机喷口的堵片打开信号作为级间连接结构解锁的触发信号。但是，这种分离时序容易导致分离过程中级间段内部的压力过大。为避免级间段高压对箭体结构造成破坏，保证结构强度，级间段结构设计往往过于保守，导致结构质量增大，运载能力随之降低。
因此，如何提供一种既保证级间憋压热分离的功能实现，又能有效降低级间憋压热分离过程中级间区的压力、温度、冲击力的峰值，从而减轻级间憋压热分离对级间段结构的承载要求，有效提高固体运载火箭的飞行安全性，提高固体运载火箭的运载能力的热分离时序是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决至少部分上述技术问题，本发明提供一种固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，上面级发动机发出点火信号后，间隔预定时间，向所述上面级发动机和下面级发动机间的级间连接结构发出解锁信号；其中，所述预定时间为10ms～100ms。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述预定时间小于第一时间段，所述第一时间段为所述上面级发动机点火时间与上面级发动机堵片打开时间的时间间隔。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述预定时间为20ms～80ms。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述预定时间为38ms～42ms。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述预定时间为49ms～51ms。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述预定时间为60ms～65ms。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述中间连接结构完成解锁后，所述上面级发动机喷口堵片打开。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，所述上面级发动机发出的推力直接作用于下面级火箭箭体上，推动箭体分离。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，该固体运载火箭的级间分离结构为封闭式结构。
上述方案中，所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，该固体运载火箭的级间分离方式为热分离方式。
本发明实施例的固体运载火箭级间分离的时序设计方法至少具有如下之一的有益效果：
本发明所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，在上面级发动机发出点火信号后，间隔预定时间便向级间连接结构发出解锁信号，使得在在上面级发动机堵片打开时，级间连接结构解锁已经完成，消除了现有技术中级间结构解锁前在级间连接结构中聚集大量上面级发动机产生的喷流，使得分离过程中，显著降低级间连接结构的压力峰值，有效减少憋压热分离对级间区的压力、温度、冲击力等各方面的不良影响，从而减轻热分离对级间结构的承载要求，可有效降低级间段结构质量，提高运载能力。
本发明所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，既保证了级间憋压热分离的功能实现，又能有效降低级间憋压热分离过程中级间区的压力、温度、冲击力的峰值，有效提高固体运载火箭的飞行安全性。
本发明所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法中，上面级发动机堵片打开时，级间连接结构已经完成解锁，上面级发动机产生的推力可以直接作用于下面级箭体残骸，迅速将其推离箭体，减少分离过程中级间区的压力和温度的累积，减少载荷承载要求。
附图说明
图1是发明其中一个实施例所述的中体运载火箭级间分离的时序设计方法的流程图；
图2是发明其中一个实施例所述的中体运载火箭级间分离的时序设计方法中的时间关系图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“和/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，上面级发动机发出点火信号后，间隔预定时间，向所述上面级发动机和下面级发动机间的级间连接结构发出解锁信号；其中，所述预定时间为10ms～100ms。
固体运载火箭的上面级发动机发出点火信号后，间隔预定时间，向级间连接结构发出解锁信号，在收到解锁信号后，级间连接结构解锁，在级间连接结构完成解锁后，上面级发动机的喷口堵片才打开，这样，上面级发动机产生的推力直接作用于下面级箭体残骸，迅速将其推离箭体，减少分离过程中级间连接结构的压力和温度的累积，减少载荷承载要求。
上述方案中，如图2所示，所述预定时间t1小于第一时间段t2，所述第一时间段为所述上面级发动机点火时间T0与上面级发动机堵片打开时间T3的时间间隔。
在所述上面级发动机点火时间T0后，上面级发动机堵片打开时间T3前，级间连接结构已经完成解锁，所述预定时间t1小于第一时间段t2。
上述方案中，所述预定时间为20ms～80ms。优选地，所述预定时间为38ms～42ms、49ms～51ms或60ms～65ms。例如，所述预定时间为38ms、39ms、40ms、41ms、42ms、49ms、50ms、51ms、60ms、62ms、63ms、64ms或65ms.
上述方案中，所述中间连接结构完成解锁后，所述上面级发动机喷口堵片打开。
上述方案中，所述上面级发动机发出的推力直接作用于下面级火箭箭体上，推动箭体分离。
上述方案中，该固体运载火箭的级间分离结构为封闭式结构。
上述方案中，该固体运载火箭的级间分离方式为热分离方式。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
Claims (7)
1.一种固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，该固体运载火箭的级间分离方式为热分离方式；
上面级发动机发出点火信号后，间隔预定时间，向所述上面级发动机和下面级发动机间的级间连接结构发出解锁信号；所述级间连接结构完成解锁后，所述上面级发动机喷口堵片打开；
其中，所述预定时间为10ms～100ms；所述预定时间小于第一时间段，所述第一时间段为所述上面级发动机点火时间与上面级发动机堵片打开时间的时间间隔。
2.根据权利要求1所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，所述预定时间为20ms～80ms。
3.根据权利要求1所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，所述预定时间为38ms～42ms。
4.根据权利要求1所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，所述预定时间为49ms～51ms。
5.根据权利要求1所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，所述预定时间为60ms～65ms。
6.根据权利要求1所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，所述上面级发动机发出的推力直接作用于下面级火箭箭体上，推动箭体分离。
7.根据权利要求1所述的固体运载火箭级间分离的时序设计方法，其中，该固体运载火箭的级间分离结构为封闭式结构。
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