CN110017738A - 用于运载火箭的气动分离系统及运载火箭 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于运载火箭的气动分离系统及运载火箭，气动分离系统包括：至少一个气瓶，气源输出开关和至少一个气缸；气瓶通过充气管路连接气缸，气源输出开关设置在充气管路上，以控制充气管路的通断；气瓶用于充入具有预设压力的压缩气体，且在气源输出开关打开时，压缩气体在经充气管路后通过气缸中的气动推杆推动运载火箭的待分离结构之间彼此分离。本申请用于级间分离中时，能够避免采用固体小火箭点火对分离子级箭体的羽流冲刷，有利于分离子级箭体的回收复用；能够直接进行性能检测，从而避免为对飞行试验的火工品性能进行旁证试验而增加的生产和地面点火试验的成本；原理可靠，可为级间分离、整流罩分离和有效载荷分离提供能源。

Description

用于运载火箭的气动分离系统及运载火箭

技术领域

本申请属于运载器技术领域，具体涉及一种用于运载火箭的气动分离系统及运载火箭。

背景技术

随着科技的不断进步，运载火箭作为运载工具正从一次性使用阶段向多次重复使用阶段迈进。为了实现运载火箭的多次重复使用，需要对运载火箭的分离子级箭体进行回收。

对于分离子级回收复用式的运载火箭而言，在保证运载火箭飞行安全性和可靠性的前提下，应尽量减少整个飞行任务期间对运载火箭分离子级结构、姿态等造成的不良影响。为避免级间分离对分离子级的热流冲击，分离子级回收复用式的运载火箭的级间分离均采用冷分离。目前，国内运载火箭冷分离采用的冲量装置一般为固体小火箭。

固体小火箭固连于分离子级箭体，分离过程中固体小火箭的点火工作产生的反向推力使分离子级箭体脱离上面级箭体。固体小火箭属于火工品，其能量集中，分离过程中固体小火箭的热流会严重冲刷分离子级箭体，这会严重影响分离子级箭体回收后的重复使用。另外，虽然现阶段固体小火箭在国内运载火箭上应用普遍，但其本身存在性能不可直接检测的缺点，只能通过增加同批次火工品的生产数量，再抽取充足数量的产品进行地面点火试验来旁证箭上产品的性能。此类消耗性试验不仅成本高昂而且仍然无法对上箭产品的性能进行直接检测。而且火工品均由专业厂家生产，降低成本的难度很大。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种用于运载火箭的气动分离系统及运载火箭。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种用于运载火箭的气动分离系统，其包括：

至少一个气瓶，

气源输出开关，

至少一个气缸；

所述气瓶通过充气管路连接气缸，所述气源输出开关设置在所述充气管路上，以控制所述充气管路的通断；

所述气瓶用于充入具有预设压力的压缩气体，且在所述气源输出开关打开时，所述气瓶中存储的压缩气体在经所述充气管路后通过所述气缸中的气动推杆推动运载火箭的待分离结构之间彼此分离。

上述用于运载火箭的气动分离系统，所述运载火箭的待分离结构上设置有传力装置，所述气缸中的气动推杆推动所述传力装置，使运载火箭的待分离结构之间彼此分离。

上述用于运载火箭的气动分离系统，所述气源输出开关采用电控式开关，其通过控制信号线与外部控制设备连接。

上述用于运载火箭的气动分离系统，所述气瓶与气源输出开关连接的所述充气管路上还设置有气瓶压力检测表，所述气瓶压力检测表用于检测所述气瓶输出的压缩气体的压力。

上述用于运载火箭的气动分离系统，与所述气瓶连接的所述充气管路的一端设置有充放气口，所述充放气口与气瓶连接的所述充气管路上设置有机械式充气开关。

进一步地，所述机械式充气开关与气瓶连接的所述充气管路上设置接口，所述气瓶通过所述接口与箭体增压输送系统连接。

上述用于运载火箭的气动分离系统，所述气缸的一端设置有第一压力检测表，其另一端设置有第二压力检测表；所述第一压力检测表用于检测气缸充气腔的压力，所述第二压力检测表用于检测气缸排气腔的压力。

上述用于运载火箭的气动分离系统，所述气动分离系统用于运载火箭的级间分离、整流罩分离或有效载荷分离中。

上述用于运载火箭的气动分离系统，所述气动分离系统用于运载火箭的级间分离中时，为级间分离提供能源；所述气瓶安装于分离子级箭体的前底上或级间段上。

上述用于运载火箭的气动分离系统，上面级箭体中只有一个主喷管构型的级间结构时，所述气缸设置为一个或两个以上；

当所述气缸设置为一个时，所述气缸设置在所述上面级箭体中的发动机主喷管处，所述传力装置采用所述上面级箭体中的发动机主喷管，所述气缸中的气动推杆将推力作用于所述上面级箭体中的发动机主喷管上，使得所述上面级箭体与分离子级箭体分离；

当所述气缸设置为两个以上时，两个以上所述气缸用于均匀分布于级间段与上面级后短壳之间的级间分离面上；所述传力装置采用传力支座，所述传力支座固连于所述上面级箭体上，且靠近所述级间分离面；所述气缸中的气动推杆将推力作用于所述传力支座上，使得所述上面级箭体与分离子级箭体分离。

进一步地，上面级箭体中存在多个主喷管构型的级间结构时，所述气缸设置为两个以上，两个以上所述气缸均匀分布于级间段与上面级后短壳之间的级间分离面上；所述传力装置固连于所述上面级箭体上，且靠近所述级间分离面；所述气缸中的气动推杆将推力作用于所述传力装置上，使得所述上面级箭体与分离子级箭体分离。

进一步地，所述气动分离系统用于整流罩分离中时，为整流罩分离提供能源；所述传力装置采用传力支座；

所述整流罩采用整体拔罩方式与箭体分离时，所述气动分离系统安装于所述整流罩上，所述传力支座安装于运载火箭末级箭体的前端；两个以上所述气缸设置在整流罩的横向分离面上；整流罩分离面解锁后，所述整流罩在所述气动推杆的作用下与箭体分离；

所述整流罩分离采用两个半罩分瓣平抛方式与箭体分离时，每个半罩上均安装一套所述气动分离系统，所述气缸的安装轴线垂直于所述整流罩的纵向分离面，所述气动推杆指向另一个半罩，所述传力支座设置在另一个半罩上；整流罩分离面解锁后，两个所述半罩在所述气动推杆的作用下彼此沿垂直于所述整流罩分离面的方向平动，最终与箭体分离；

所述整流罩分离采用两个半罩分瓣旋抛方式与箭体分离时，每个半罩上均安装一套所述气动分离系统，所述气缸的安装轴线垂直于所述整流罩的横向分离面，所述气动推杆指向末级箭体的前端，所述传力支座设置在末级箭体的前端上；整流罩分离面解锁后，两个所述半罩在所述气动推杆的作用下彼此沿其旋转轴转动，最终与箭体分离。

进一步地，所述气动分离系统用于有效载荷分离中时，为有效载荷分离提供能源；

所述气动分离系统安装于运载火箭末级箭体的前端，两个以上所述气缸设置在有效载荷的分离面上；有效载荷分离面解锁后，所述载荷在所述气动推杆的作用下与末级箭体分离。

根据本申请实施例的第二方面，本申请提供了一种运载火箭，其包括上述任一项所述的气动分离系统，所述气动分离系统用于运载火箭的级间分离和/或整流罩分离和/或有效载荷分离中。

根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请用于运载火箭的气动分离系统，通过设置气瓶、气源输出开关和气缸，气瓶中充入压缩气体，打开气源输出开关，气瓶通过气缸中的气动推杆产生推力，为运载火箭的分离能源，本申请用于级间分离过程中，能够避免固体小火箭点火对分离子级箭体的羽流冲刷，有利于分离子级箭体的重复使用。

本申请用于运载火箭的气动分离系统能够避免火工品性能无法直接检测的缺点，能够直接进行性能检测，从而避免为对飞行试验产品性能进行旁证试验而增加的产品生产和地面点火试验的成本。

本申请用于运载火箭的气动分离系统原理可靠，结构简单，通用性好，还可以应用于运载火箭整流罩分离及有效载荷分离过程中。对于运载火箭的回收复用和运载火箭的成本控制能够起到积极的作用。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本申请的说明书的一部分，其示出了本申请的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统的结构原理图。

图2为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统在单气缸状态下气瓶与气动推杆在级间分离结构中的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统在单气缸状态下气瓶安装于分离子级箭体的前底上的结构示意图，其中运载火箭的飞行方向垂直于纸面。

图4为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统在单气缸状态下气瓶安装于级间段的结构示意图，其中运载火箭的飞行方向垂直于纸面。

图5为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统在多气缸状态下气瓶及气动推杆安装于级间结构中的结构示意图之一，其中，气动推杆作用于箭体支座上。

图6为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统在多气缸状态下气瓶及气动推杆安装于级间结构中的结构示意图之二，其中，气动推杆作用于箭体支座上。

图7为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统应用于整流罩平抛分离时的结构分布示意图。

图8为图7中部分结构的俯视图之一。

图9为图7中部分结构的俯视图之二。

图10为本申请实施例提供的在气缸中气动推杆的作用下整流罩平抛分离的状态示意图。

图11为本申请实施例提供的一种用于运载火箭的气动分离系统应用于整流罩旋拋分离时的结构分布示意图。

图12为图11部分结构的俯视图。

图13为本申请实施例提供的在气缸中气动推杆的作用下整流罩旋抛分离的状态示意图。

附图标记说明：

1、气瓶；2、气源输出开关；3、气缸；31、气缸推杆；4、充气管路；5、喷管前端管路；6、气瓶压力检测表；7、充放气口；8、机械式充气开关；9、接口；10、第一压力检测表；11、第二压力检测表；12、传力装置；13、固定支架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本申请所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本申请内容的实施例后，当可由本申请内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本申请内容的精神与范围。

本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

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“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以细微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

本申请用于运载火箭的气动分离系统包括至少一个气瓶、气源输出开关和至少一个气缸。气瓶通过充气管路连接气缸。气源输出开关设置在充气管路上，以控制充气管路的通断。

气瓶用于充入具有预设压力的压缩气体，且在气源输出开关打开时，气瓶中存储的压缩气体在经充气管路后通过气缸中的气动推杆推动运载火箭的待分离结构之间彼此分离。

具体地，在运载火箭的待分离结构上设置有传力装置。传力装置具体可以为传力支座或相当于传力支座作用的发动机主喷管。

当该气动分离系统用于运载火箭的级间分离中时，在运载火箭的上面级箭体上设置有传力装置。气瓶中存储的压缩气体在经充气管路后进入气缸中的充气腔，推动气缸中的气动推杆运动，气动推杆作用于传力装置上。级间连接解锁后，气缸中的气动推杆推动与传力装置固连的分离子级箭体运动，使上面级箭体与分离子级箭体分离；当气动推杆达到其行程而停止运动时，上面级箭体与分离子级箭体之间产生相对速度。上面级箭体与分离子级箭体各自继续运动直至完成级间分离，传力装置随上面级箭体发射出去，气动分离系统随分离子级箭体返回地面。

在运载火箭的起飞准备阶段，向气瓶内充入压缩气体，使气瓶内压力达到预设压力。其中，压缩气体可以为压缩的空气、氮气、氦气和氢气中的一种或多种。

在运载火箭的飞行过程中，控制打开气源输出开关，气缸的充气腔充压，气动推杆推动上面级箭体上的传力装置，使上面级箭体与分离子级箭体分离。

本申请用于运载火箭的气动分离系统能够代替火工品为运载火箭提供分离能源。运载火箭中上面级箭体与分离子级箭体分离的过程中，不会产生诸如火工品点火、热流冲刷等对分离子级箭体的损伤，且分离冲击小，有利于分离子级箭体的回收复用。

本申请用于运载火箭的气动分离系统本的工作安全性具备可以直接检测的优点，避免了火工品性能无法直接检测的先天缺陷，也避免了为旁证飞行产品的可靠性而进行的对同批次产品增加产品生产数量并进行大范围抽检点火的消耗性旁证试验，能够有效降低成本。

本申请用于运载火箭的气动分离系统通用性强，对结构进行适当调整，也可以为助推器横向分离以及为整流罩分离(平抛、旋抛均可)提供能源。

本申请用于运载火箭的气动分离系统的原理可靠，各组件的性能均具备可检测性，且产品成本低，有利于箭体的回收及重复使用，有利于降低成本。

下面结合具体的实施例对本申请用于运载火箭的气动分离系统进行详细说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的用于运载火箭的气动分离系统包括至少一个气瓶1、气源输出开关2和至少一个气缸3。各气瓶1均与充气管路4连接，气瓶1通过充气管路4与气源输出开关2的一端连接。气源输出开关2的另一端通过喷管前端管路5与各气缸3连接。气缸3中的气动推杆31与传力装置12配合使用。

具体地，气源输出开关2采用电控式开关，其通过控制信号线与外部控制设备连接。运载火箭飞行过程中，当需要为箭体提供气动分离冲量时，外部控制设备向气源输出开关2发送控制信号，控制打开气源输出开关2，为气缸3的充气腔冲压。

在本实施例中，气瓶1与气源输出开关2连接的充气管路4上还设置有气瓶压力检测表6，气瓶压力检测表6用于检测气瓶1输出的压缩气体的压力。通过气瓶压力检测表6检测到的压力能够对系统是否正常进行定量分析。可以理解的是，气瓶压力检测表6可以通过电缆与气瓶压力监测设备连接。

在本实施例中，与气瓶1连接的充气管路4的一端设置有充放气口7。充放气口7与气瓶1连接的充气管路4上设置有机械式充气开关8。运载火箭起飞准备阶段，可以打开机械式充气开关8，通过充放气口7向气瓶1中充入压缩气体。

另外，还可以在机械式充气开关8与气瓶1连接的充气管路4上设置接口9，气瓶1通过该接口9与箭体增压输送系统连接，这样能够实现本申请用于运载火箭的气动分离系统与箭体增压输送系统的气源共用。当气瓶1与箭体增压输送系统连接时，为保证箭体增压输送系统的正常工作，可以根据箭体增压输送系统所需要的气体类型确定气瓶1中所需充入的压缩气体的类型。

在本实施例中，气缸3的一端设置有第一压力检测表10，其另一端设置有第二压力检测表11。其中，第一压力检测表10用于检测气缸3充气腔的压力，第二压力检测表11用于检测气缸3排气腔的压力。通过设置第一压力检测表10和第二压力检测表11，能够测量气缸3的充气腔和排气腔的压力变化，从而检测气缸3的工作状态是否正常。可以理解的是，第一压力检测表10和第二压力检测表11均可以通过电缆与气缸3压力监测设备连接。

可以理解的是，根据分离前的初始状态和分离过程要求，可以确定分离力的大小，从而确定气缸3的缸径、充压压力等要求，进而核算用气量的多少，确定所需气瓶1的体积和气瓶1初始充压压力。

气瓶1与充气管路4之间采用螺纹连接，且连接处设置密封件，使其具备密封性。气缸3与喷管前端管路5之间采用螺纹连接或焊接，采用螺纹连接时连接处设置密封件，使其具备密封性。

本申请用于运载火箭的气动分离系统在总装测试过程中，可以在各分离面尚未进行连接前给气瓶1充气，打开气源输出开关2，检查气缸3是否正常工作，也可通过气瓶压力检测表6检测到的压力对系统是否正常做定量分析；在实际飞行工况中，还可以通过对遥测到的压力信号的分析判定系统是否正常工作。

本申请用于运载火箭的气动分离系统通过设置气瓶压力检测表6、第一压力检测表10和第二压力检测表11，能够在总装测试过程中或运载火箭的实际飞行过程中，辅助定量分析用于运载火箭的气动分离系统是否正常工作，从而能够完全避免火工品固有的无法直接进行性能检测的先天缺陷，进而能够避免为旁证飞行产品的可靠性而进行的对同批次产品增加产品生产数量并进行大范围抽检点火的消耗性旁证试验，能够显著降低成本。

实施例二

如图2～6所示，本申请用于运载火箭的气动分离系统用在运载火箭的级间分离中时，为级间分离提供能源。气瓶1安装于分离子级箭体的前底上或级间段上。

对于上面级箭体中只有一个主喷管构型的级间结构，可以使用两个以上气缸3即多气缸状态。将两个以上气缸3均匀分布于级间段与上面级后短壳之间的级间分离面上。传力装置12固连于上面级箭体上，且靠近级间分离面。气缸3中的气动推杆31将推力作用于传力装置12上，实现上面级箭体与分离子级箭体之间的分离。其中，传力装置12具体为传力支座，传力支座固连于上面级箭体上，且靠近级间分离面。

当然，如图2所示，对于上面级箭体中只有一个主喷管构型的级间结构，还可以使用一个气缸3即单气缸状态，气缸3设置在上面级箭体中的发动机主喷管处，气缸3中的气动推杆31将推力作用于传力装置12上，实现上面级箭体与分离子级箭体之间的分离。其中，传力装置12具体采用上面级箭体中的发动机主喷管，该发动机主喷管的作用相当于传力支座的作用。

如图3所示，当气瓶1安装于分离子级箭体的前底上时，气缸3采用正三棱台结构的固定支架13进行固定。在本实施例中，用于运载火箭的气动分离系统包括六个气瓶1，每两个气瓶1为一组，分为三组。相邻两组气瓶1用于围绕运载火箭飞行方向的轴线以120°间隔均匀设置。

如图4所示，当气瓶1安装于级间段上时，气缸3采用正四棱台结构的固定支架13进行固定。在本实施例中，用于运载火箭的气动分离系统包括八个气瓶1，每两个气瓶1为一组，分为四组。各组气瓶1用于围绕运载火箭飞行方向的轴线以90°间隔均匀设置。

如图5所示，对于上面级箭体中存在多个主喷管构型的级间结构，可以使用两个以上气缸3即多气缸状态，将两个以上气缸3均匀分布于级间段与上面级后短壳之间的级间分离面上。传力装置12固连于上面级箭体上，且靠近级间分离面。气缸3中的气动推杆31将推力作用于传力装置12上，实现上面级箭体与分离子级箭体之间的分离。其中，传力装置12具体采用传力支座，传力支座固连于上面级箭体上，且靠近级间分离面。

如图6所示，用于运载火箭的气动分离系统包括八个气瓶1和四个气缸3，每两个气瓶1为一组，分为四组。相邻两组气瓶1用于围绕运载火箭飞行方向的轴线以90°间隔均匀设置。四个气缸3均设置在级间段上，各个气缸3用于围绕运载火箭飞行方向的轴线以90°间隔均匀设置，相邻两气缸3之间设置有一组气瓶1。

运载火箭起飞准备阶段，通过充放气口7给气瓶1充压缩气体至所需压力。其中，压缩气体可以为压缩空气、氮气和氦气等气体中的一种或多种。

运载火箭进行级间分离时，气源输出开关2打开，气缸3的充气腔充压，气动推杆31推动上面级箭体上的传力装置12，使上面级箭体与分离子级箭体分离。气动推杆31达到其行程而停止运动时，上面级箭体与分离子级箭体之间存在相对速度。上面级箭体与分离子级箭体各自继续运动直至完成级间分离，传力装置12随上面级箭体发射出去，气动分离系统随分离子级箭体返回地面。

本申请用于运载火箭的气动分离系统作为运载火箭的分离能源，用于级间分离过程中，能够避免固体小火箭点火对分离子级箭体的羽流冲刷，有利于分离子级箭体的重复使用。

本申请用于运载火箭的气动分离系统本身具备性能直接检测效果，能够避免火工品性能无法直接检测的缺点，从而避免为对飞行试验产品性能进行旁证试验而增加的产品生产和地面点火试验的成本。

本申请用于运载火箭的气动分离系统原理可靠，结构简单，通用性好，还可以应用于运载火箭整流罩分离及有效载荷分离过程中。对于运载火箭的回收复用和运载火箭的成本控制能够起到积极的作用。

实施例三

本申请用于运载火箭的气动分离系统用在整流罩分离中时，为整流罩分离提供能源。其中，传力装置12采用传力支座。

当整流罩采用整体拔罩方式与箭体分离时，气动分离系统安装于整流罩上，传力支座安装于运载火箭末级箭体的前端。两个以上气缸3设置在整流罩的横向分离面上。接收到分离信号，整流罩分离面解锁后，整流罩在气动推杆31的作用下与箭体分离，其工作原理与多气缸3状态的级间分离过程类似。但为确保分离后的整流罩不与箭体发生磕碰，需在整流罩上安装延时点火的侧推火箭将整流罩残骸推离箭体运行弹道。

如图7～10所示，当整流罩分离采用两个半罩分瓣平抛方式与箭体分离时，需在每个半罩上各安装一套气动分离系统，气缸3的安装轴线垂直于整流罩的纵向分离面，气动推杆31指向另一个半罩，传力支座设置在另一个半罩上。接收到分离信号，整流罩分离面解锁后，两个半罩在气动推杆31的作用下彼此沿垂直于整流罩分离面的方向平动，最终与箭体分离。

如图11～13所示，当整流罩分离采用两个半罩分瓣旋抛方式与箭体分离时，需在每个半罩上各安装一套气动分离系统，气缸3的安装轴线垂直于整流罩的横向分离面，气动推杆31指向末级箭体的前端，传力支座设置在末级箭体的前端上。接收到分离信号，整流罩分离面解锁后，两个半罩在气动推杆31的作用下彼此沿各自的旋转轴转动，最终脱钩后与箭体分离。

实施例四

本申请用于运载火箭的气动分离系统用在有效载荷分离中时，为有效载荷分离提供能源。

气动分离系统安装于运载火箭末级箭体的前端。两个以上气缸3设置在有效载荷的分离面上。接收到分离信号，有效载荷分离面解锁后，有效载荷在气动推杆31的作用下与末级箭体分离，其工作原理与图5和6所示的多气缸3状态的级间分离过程类似。

另外，本申请用于运载火箭的气动分离系统还可以通过适当更改，为助推器横向分离提供能源。在此工况下，气动分离系统安装于助推器上，气缸3置于捆绑连杆内部并且其轴线方向垂直于箭体轴线，由助推器指向芯级箭体。接收到分离信号后，助推器在气动推杆31的作用下与箭体分离。

实施例五

本申请还提供了一种运载火箭，其包括上述任一用于运载火箭的气动分离系统，该气动分离系统用于运载火箭的级间分离、整流罩分离或有效载荷分离中。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，在不脱离本申请的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本申请保护的范围。

Claims (14)

1.一种用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，包括：

至少一个气瓶，

气源输出开关，

至少一个气缸；

所述气瓶通过充气管路连接气缸，所述气源输出开关设置在所述充气管路上，以控制所述充气管路的通断；

所述气瓶用于充入具有预设压力的压缩气体，且在所述气源输出开关打开时，所述气瓶中存储的压缩气体在经所述充气管路后通过所述气缸中的气动推杆推动运载火箭的待分离结构之间彼此分离。

2.根据权利要求1所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述运载火箭的待分离结构上设置有传力装置，所述气缸中的气动推杆推动所述传力装置，使运载火箭的待分离结构之间彼此分离。

3.根据权利要求1所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气源输出开关采用电控式开关，其通过控制信号线与外部控制设备连接。

4.根据权利要求1所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气瓶与气源输出开关连接的所述充气管路上还设置有气瓶压力检测表，所述气瓶压力检测表用于检测所述气瓶输出的压缩气体的压力。

5.根据权利要求1所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，与所述气瓶连接的所述充气管路的一端设置有充放气口，所述充放气口与气瓶连接的所述充气管路上设置有机械式充气开关。

6.根据权利要求5所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述机械式充气开关与气瓶连接的所述充气管路上设置接口，所述气瓶通过所述接口与箭体增压输送系统连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气缸的一端设置有第一压力检测表，其另一端设置有第二压力检测表；所述第一压力检测表用于检测气缸充气腔的压力，所述第二压力检测表用于检测气缸排气腔的压力。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气动分离系统用于运载火箭的级间分离、整流罩分离或有效载荷分离中。

9.根据权利要求8所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气动分离系统用于运载火箭的级间分离中时，为级间分离提供能源；所述气瓶安装于分离子级箭体的前底上或级间段上。

10.根据权利要求9所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，上面级箭体中只有一个主喷管构型的级间结构时，所述气缸设置为一个或两个以上；

当所述气缸设置为一个时，所述气缸设置在所述上面级箭体中的发动机主喷管处，所述传力装置采用所述上面级箭体中的发动机主喷管，所述气缸中的气动推杆将推力作用于所述上面级箭体中的发动机主喷管上，使得所述上面级箭体与分离子级箭体分离；

当所述气缸设置为两个以上时，两个以上所述气缸用于均匀分布于级间段与上面级后短壳之间的级间分离面上；所述传力装置采用传力支座，所述传力支座固连于所述上面级箭体上，且靠近所述级间分离面；所述气缸中的气动推杆将推力作用于所述传力支座上，使得所述上面级箭体与分离子级箭体分离。

11.根据权利要求9所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，上面级箭体中存在多个主喷管构型的级间结构时，所述气缸设置为两个以上，两个以上所述气缸均匀分布于级间段与上面级后短壳之间的级间分离面上；所述传力装置固连于所述上面级箭体上，且靠近所述级间分离面；所述气缸中的气动推杆将推力作用于所述传力装置上，使得所述上面级箭体与分离子级箭体分离。

12.根据权利要求8所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气动分离系统用于整流罩分离中时，为整流罩分离提供能源；所述传力装置采用传力支座；

所述整流罩采用整体拔罩方式与箭体分离时，所述气动分离系统安装于所述整流罩上，所述传力支座安装于运载火箭末级箭体的前端；两个以上所述气缸设置在整流罩的横向分离面上；整流罩分离面解锁后，所述整流罩在所述气动推杆的作用下与箭体分离；

所述整流罩分离采用两个半罩分瓣平抛方式与箭体分离时，每个半罩上均安装一套所述气动分离系统，所述气缸的安装轴线垂直于所述整流罩的纵向分离面，所述气动推杆指向另一个半罩，所述传力支座设置在另一个半罩上；整流罩分离面解锁后，两个所述半罩在所述气动推杆的作用下彼此沿垂直于所述整流罩分离面的方向平动，最终与箭体分离；

所述整流罩分离采用两个半罩分瓣旋抛方式与箭体分离时，每个半罩上均安装一套所述气动分离系统，所述气缸的安装轴线垂直于所述整流罩的横向分离面，所述气动推杆指向末级箭体的前端，所述传力支座设置在末级箭体的前端上；整流罩分离面解锁后，两个所述半罩在所述气动推杆的作用下彼此沿其旋转轴转动，最终与箭体分离。

13.根据权利要求8所述的用于运载火箭的气动分离系统，其特征在于，所述气动分离系统用于有效载荷分离中时，为有效载荷分离提供能源；

所述气动分离系统安装于运载火箭末级箭体的前端，两个以上所述气缸设置在有效载荷的分离面上；有效载荷分离面解锁后，所述载荷在所述气动推杆的作用下与末级箭体分离。

14.一种运载火箭，其特征在于，包括如权利要求1～13任一项所述的气动分离系统，所述气动分离系统用于运载火箭的级间分离和/或整流罩分离和/或有效载荷分离中。