CN112504032B - 一种运载火箭和用于运载火箭级间分离的切割组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于运载火箭级间分离的切割组件，包括：起爆器、火工切割索和火工切割索保护罩；火工切割索保护罩包括分别沿平行于舱体的轴向方向的两个平面切割形成的两个长护罩环段和两个短护罩环段，在短护罩环段上形成有起爆器安装支座和引爆通孔；火工切割索包括橡胶护套和药条，橡胶护套上形成有引爆槽，引爆槽设置在对应于引爆通孔的位置，引爆槽沿火工切割索保护罩的周向方向上的周向长度大于引爆通孔的直径。本发明还提供一种运载火箭。本发明能够在不增加结构复杂性的前提下，能够降低火工切割索保护罩对舱段空间的要求。

Description

一种运载火箭和用于运载火箭级间分离的切割组件

技术领域

本发明涉及一种用于运载火箭级间分离的切割组件，尤其涉及一种具有能够降低安装火工切割索保护罩对火箭舱段轴向空间的要求的切割组件。

背景技术

多级运载火箭分离时，需要利用火工切割索切断待分离的舱段，以实现舱段解锁分离。为了固定火工切割索，以避免在冲击力的作用下飞出，同时防止切割过程中产生的爆破气流、舱段碎片等伤及舱段内部的设备，会在舱段内壁上安装火工切割索保护罩。

专利文献1（CN111453002A）公开了一种运载火箭、火工切割索保护罩及其组件，该专利文献公开的技术方案中，将火工切割索保护罩分割成四段，每个罩段的端面的延伸方向均与火工切割索保护罩的一条直径的延伸方向相同。此外，将起爆器支座作为独立元件设置在火工切割索保护罩上，并且在火工切割索保护罩和起爆器支座上均设置有长度方向与火工切割索保护罩的周向相同的长圆孔。该专利文献公开的技术方案的优点在于能够方便火工切割索保护罩的安装，可以降低对舱段轴向空间的要求，并且可以在较大范围内调节火工切割索保护罩的位置，但是缺点在于，由于将起爆器支座作为独立元件，并且需要在火工切割索保护罩和起爆器支座上设置长圆孔，一方面导致切割组件的结构变得复杂，另一方面，需要对起爆器支座进行独立安装，增加了劳动强度。

因此，亟待需要提供一种结构简单且安装方便的火工切割索保护罩的安装方案。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供一种用于运载火箭级间分离的切割组件，该切割组件结构简单，且能方便的安装火工切割索保护罩。

本发明采用的技术方案为：一种用于运载火箭级间分离的切割组件，所述切割组件设置在所述运载火箭的级间段的舱壁上，包括：起爆器、火工切割索和火工切割索保护罩；

所述火工切割索保护罩包括分别沿平行于火工切割索保护罩的第一直径的第一平面和第二平面切割形成的4个护罩环段，分别为第一护罩环段至第四护罩环段，其中，每个护罩环段之间形成有间隙，第一护罩环段和第三护罩环段沿所述第一直径对称设置，第二护罩环段和第四护罩环段沿火工切割索保护罩的第二直径对称设置，并且，第一护罩环段和第三护罩环段的弧长小于第二护罩环段和第四护罩环段的弧长，第一直径和第二直径垂直设置；每个护罩环段上形成有安装所述火工切割索的安装槽和与舱壁连接的固定孔，所述第一护罩环段和所述第三护罩环段上还形成有安装所述起爆器的起爆器安装支座和引爆通孔，所述引爆通孔与所述安装槽连通；

所述火工切割索包括橡胶护套和药条，所述橡胶护套上形成有引爆槽，所述引爆槽用于露出预设长度的药条，设置在对应于所述引爆通孔的位置，并且，所述引爆槽沿火工切割索保护罩的周向方向上的周向长度大于所述引爆通孔的直径。

优选地，所述第一护罩环段和所述第三护罩环段的弧长被设置为使得所述第一护罩环段和所述第三护罩环段至少具有4个固定孔。

优选地，所述引爆槽的周向长度大于所述引爆通孔的直径加上安装所述火工切割索保护罩及火工切割索所需的调节余量。

优选地，所述起爆器安装支座与所述火工切割索保护罩一体形成。

优选地，所述切割组件还包括加固板，所述加固板用于连接相邻的两个护罩环段。

优选地，所述加固板的两端分别通过相邻的两个护罩环段上的固定孔进行固定。

优选地，在将所述护罩环段安装到所述舱壁上时，按照以第一护罩环段或者第三护罩环段为起点，逆时针或者顺时针的顺序依次进行安装。

优选地，所述火工切割索保护罩通过连接件穿过所述固定孔与所述舱壁连接；

所述固定孔的尺寸大于所述连接件的尺寸。

本发明采用的技术方案还可以为： 一种运载火箭，包括：级间段和设置在级间段的舱壁上的切割组件，所述切割组件为上述的切割组件。

本发明实施例提供的用于运载火箭级间分离的切割组件，由于将火工切割索保护罩沿平行于火工切割索保护罩的直径的两个平面切割分成4个弧长不同的护罩环段，并将起爆器安装在弧长较短的护罩环段上，在安装时，通过火工切割索的橡胶护套上开设的长条形的引爆槽来适配护罩环段的安装位置误差以及切割索加工及柔性产生的长度误差，能够简化切割组件的结构，降低对舱段轴向空间的要求，以及能够降低火工切割索保护罩的安装难度和节约安装时间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的切割组件的主视图；

图2和图3分别为本发明实施例提供的切割组件的安装有起爆器的护罩环段的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的切割组件的安装有起爆器的护罩环段的剖视图；

图5为本发明实施例提供的切割组件的设置有加固板的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的切割组件的主视图；图2和图3分别为本发明实施例提供的切割组件的安装有起爆器的护罩环段的结构示意图；图4为本发明实施例提供的切割组件的安装有起爆器的护罩环段的剖视图；图5为本发明实施例提供的切割组件的设置有加固板的示意图。

如图1至图4所示，本发明实施例提供一种用于运载火箭级间分离的切割组件，所述切割组件设置在所述运载火箭（未图示）的级间段的舱壁上，包括：火工切割索保护罩1、火工切割索2和起爆器3。

其中，在本发明实施例中，所述火工切割索保护罩1可包括分别沿平行于火工切割索保护罩的第一直径A-A的第一平面a-a和第二平面b-b即与舱体轴向方向平行的两个平面切割形成的4个护罩环段，分别为第一护罩环段至第四护罩环段（101~104），其中，每个护罩环段之间形成有间隙110，间隙的宽度例如可为1mm左右。第一护罩环段101和第三护罩环段103沿所述第一直径A-A对称设置，第二护罩环段102和第四护罩环段104沿火工切割索保护罩的第二直径B-B对称设置，并且，第一护罩环段101和第三护罩环段103的弧长小于第二护罩环段102和第四护罩环段104的弧长，第一直径A-A和第二直径B-B垂直设置。每个护罩环段上形成有安装所述火工切割索的安装槽105和与舱壁连接的固定孔106，所述第一护罩环段101和所述第三护罩环段103上还形成有安装起爆器3的起爆器安装支座107和圆形的引爆通孔108，所述引爆通孔108与所述安装槽105连通。在本发明实施例中，第一直径A-A和第二直径B-B为火工切割索保护罩1的任意两条垂直的直径。

在本发明实施例中，所述火工切割索2可包括橡胶护套201和药条202，橡胶护套201包裹在药条202外面。在所述橡胶护套201上形成有引爆槽（未图示），所述引爆槽用于露出预设长度的药条202，设置在对应于所述引爆通孔108的位置，可为长条形结构，并且，所述引爆槽沿火工切割索保护罩的周向方向上的周向长度大于所述引爆通孔108的直径，以适配第一护罩环段101、第三护罩环段103的安装位置误差以及火工切割索2的加工及柔性产生的长度误差。引爆槽可基于引爆通孔108的位置预先形成在橡胶护套201上。

在本发明实施例中，如图2至图4所示，起爆器安装支座107形成有向上凸起具有贯通内外侧的起爆器安装孔109，起爆器3通过该起爆器安装孔109插入并安装在起爆器安装支座107上，通过引爆通孔108和引爆槽与药条接触，以引爆火工切割索2。在本发明一示意性实施例中，起爆器安装支座107与火工切割索保护罩1一体形成，从而能够减少起爆器安装支座107的安装量。

进一步地，在本发明实施例中，所述第一护罩环段101和所述第三护罩环段103的弧长可被尽可能的设置得短，以便于起爆点的定位安装。优选，被设置为使得所述第一护罩环段和所述第三护罩环段至少具有4个固定孔，以保证与舱壁的连接力。在本发明实施例中，每个护罩环段上的固定孔的个数和孔径可根据实际情况进行确定，本发明不作特别限定。每个护罩环段可通过螺栓、铆钉等连接件穿过固定孔106与舱壁固定连接。

进一步地，在本发明实施例中，所述引爆槽的周向长度大于所述引爆通孔108的直径加上安装所述火工切割索保护罩以及火工切割索产生的误差所需的调节余量，该调节余量可根据实际需要进行设置，例如可根据舱壁直径和药条的延展性进行设置。在一个示例中，调节余量可设置为10mm左右。此外，为进一步增加调节余量，固定孔106的直径可比连接舱壁的连接件例如可比螺栓的直径偏大一些。这样，在安装第一护罩环段或者第三护罩环段时，可具有更大范围的调节余量。

进一步地，在本发明实施例中，如图5所示，所述切割组件还包括加固板111，所述加固板111用于连接相邻的两个护罩环段，这样，能够加强火工切割索保护罩的整体刚度。具体地，所述加固板111的两端可分别通过相邻的两个护罩环段上的固定孔进行固定，例如，加固板111的每端可至少通过两个固定孔进行固定，以增加连接强度。在一个示例中，加固板可为钢板，优选，可为2.5mm厚的钢板。

进一步地，在本发明实施例中，在将所述护罩环段安装到所述舱壁上时，按照以第一护罩环段或者第三护罩环段为起点，逆时针或者顺时针的顺序依次进行安装。例如，可按照第一护罩环段101-第二护罩环段102-第三护罩环段103-第四护罩环段104，或者，第一护罩环段101-第四护罩环段104-第三护罩环段103-第二护罩环段102，或者，第三护罩环段103-第四护罩环段104-第一护罩环段101-第二护罩环段102，或者，第三护罩环段103-第二护罩环段102-第一护罩环段101-第四护罩环段104，即，只要保证最先安装的护罩环段是短的护罩环段即可。具体地，在安装每个护罩环段时，先在预定位置将安装的护罩环段的安装槽卡入火工切割索的橡胶护套上，然后将螺栓穿过其上的固定孔与舱壁固定连接。按照这种最先按照短的护罩环段的顺序依次进行安装，可方便护罩环段的安装，减低对舱段的轴向空间的要求。其中，在安装第一个短的护罩环段时，要确保该护罩环段的引爆通孔和对应的引爆槽的中心位置对应，从而能够确保另一个短的护罩环段的引爆通孔和对应的引爆槽对应，以便起爆器能够可靠点爆火工切割索。

本发明实施例提供的用于运载火箭分离的切割组件，由于将火工切割索保护罩沿平行于火工切割索保护罩的直径的两个平面切割分成4个弧长不同的护罩环段，在相对的两个弧长较短的护罩环段上一体形成有起爆器安装支座。在安装时，通过与火工切割索的橡胶护套上开设的长条形的引爆槽来适配火工切割索保护罩及火工切割索产生的误差，以实现起爆器与药条的对准，能够简化切割组件的结构，降低对舱段轴向空间的要求，以及能够降低火工切割索保护罩的安装难度和节约安装时间。

此外，相邻的两个护罩环段之间用加固板进行连接，能够有效地提高火工切割索保护罩的整体刚度。

本发明另一实施例还提供一种运载火箭，包括：级间段、和设置在级间段的舱壁上的切割组件，所述切割组件为前述实施例的切割组件。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于运载火箭级间分离的切割组件，其特征在于，所述切割组件设置在所述运载火箭的级间段的舱壁上，包括：起爆器、火工切割索和火工切割索保护罩；

所述火工切割索保护罩包括分别沿平行于火工切割索保护罩的第一直径的第一平面和第二平面切割形成的4个护罩环段，分别为第一护罩环段至第四护罩环段，其中，每个护罩环段之间形成有间隙，第一护罩环段和第三护罩环段沿所述第一直径对称设置，第二护罩环段和第四护罩环段沿火工切割索保护罩的第二直径对称设置，并且，第一护罩环段和第三护罩环段的弧长小于第二护罩环段和第四护罩环段的弧长，第一直径和第二直径垂直设置；每个护罩环段上形成有安装所述火工切割索的安装槽和与舱壁连接的固定孔，所述第一护罩环段和所述第三护罩环段上还形成有安装所述起爆器的起爆器安装支座和引爆通孔，所述引爆通孔与所述安装槽连通；

所述火工切割索包括橡胶护套和药条，所述橡胶护套上形成有引爆槽，所述引爆槽用于露出预设长度的药条，设置在对应于所述引爆通孔的位置，并且，所述引爆槽沿火工切割索保护罩的周向方向上的周向长度大于所述引爆通孔的直径。

2.根据权利要求1所述的切割组件，其特征在于，所述第一护罩环段和所述第三护罩环段的弧长被设置为使得所述第一护罩环段和所述第三护罩环段至少具有4个固定孔。

3.根据权利要求1所述的切割组件，其特征在于，所述引爆槽的周向长度大于所述引爆通孔的直径加上安装所述火工切割索保护罩及火工切割索所需的调节余量。

4.根据权利要求1所述的切割组件，其特征在于，所述起爆器安装支座与所述火工切割索保护罩一体形成。

5.根据权利要求1所述的切割组件，其特征在于，所述切割组件还包括加固板，所述加固板用于连接相邻的两个护罩环段。

6.根据权利要求5所述的切割组件，其特征在于，所述加固板的两端分别通过相邻的两个护罩环段上的固定孔进行固定。

7.根据权利要求1所述的切割组件，其特征在于，在将所述护罩环段安装到所述舱壁上时，按照以第一护罩环段或者第三护罩环段为起点，逆时针或者顺时针的顺序依次进行安装。

8.根据权利要求1所述的切割组件，其特征在于，所述火工切割索保护罩通过连接件穿过所述固定孔与所述舱壁连接；

所述固定孔的尺寸大于所述连接件的尺寸。

9.一种运载火箭，包括：级间段和设置在级间段的舱壁上的切割组件，其特征在于，所述切割组件为权利要求1至7任一项所述的切割组件。

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