WO2023274096A1 - 一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置及方法 - Google Patents

一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置及方法 Download PDF

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mechanical arm
test device
separation test
assembly
ring
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祝子文
高永刚
曲悠扬
邱飞
杨建宏
颜文选
罗驭川
崔宇杰
韩黎亮
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西安航天动力测控技术研究所
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/96—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by specially adapted arrangements for testing or measuring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
    • F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a solid rocket motor rear skirt connection mechanical arm type test device, which belongs to the technical field of solid rocket motor stage separation tests.
  • the solid rocket motor rear skirt connection mechanical arm type interstage separation test device includes a front clasp assembly, a rear clasp assembly and a connecting rod;
  • the front hoop assembly and the rear hoop assembly respectively include an upper hoop, a lower hoop, a mechanical arm and a roller assembly, and a rear connecting plate is fixed at the outer end of the rear hoop assembly;
  • the upper embracing ring and the lower embracing ring can be combined and connected to hold the sub-stage engine tightly, and the inner surfaces of the upper embracing ring and the lower embracing ring are arranged with elastic elements for contacting the sub-stage engine;
  • the roller assembly consists of an upper height adjustment structure and a lower roller;
  • a plurality of connecting rods axially connect the front and rear clasp assemblies, thereby connecting the front and rear clasp assemblies as a whole.
  • the connecting hole on the rear connecting plate is a strip connecting hole, and the length direction of the connecting hole is perpendicular to the connection surface between the upper and lower rings, so as to ensure that the upper and lower rings can still be connected to the rear skirt of the sub-stage engine after being pressed tightly. connect.
  • the elastic element is felt.
  • the interface structure includes a slider at the middle position in the width direction of the upper ring and connecting holes on both sides of the slider, the slider is a long strip structure arranged on the outer surface of the upper ring along the circumferential direction, and The opening directions of the connecting holes on both sides of the slider point to the center of the upper ring.
  • a circumferential chute is provided at the middle position in the width direction of the inner surface of the arc plate, and a plurality of circumferential long holes are arranged on both sides of the chute;
  • the chute on the inner side of the plate is matched to prevent axial misalignment between the upper ring and the arc plate, and the length of the chute is greater than the length of the slider;
  • the long holes arranged on both sides of the chute are connected to both sides of the slider on the outer surface of the upper ring
  • the holes correspond to each other, and the relative movement of the upper ring and the arc plate of the mechanical arm is realized through the slider chute, and the fixing at the required position is completed by fastening bolts; the relative position of the mechanical arm can be adjusted by loosening the fastening bolts.
  • the relative position of the hole and the connection hole is realized.
  • the mechanical arm can complete the adjustment of ⁇ 6.5° in the circumferential direction.
  • the upper height adjustment structure adopts a screw slider structure
  • the housing surface of the height adjustment structure has a radial thimble
  • the side of the slider inside the housing has a keyway in the height direction, and the keyway and The thimble cooperates to realize the limitation of the freedom of rotation of the slider
  • the center of the slider has an axial threaded hole
  • the center of the housing is equipped with a screw, which cooperates with the axial threaded hole in the center of the slider, and the axial direction of the slider is realized by rotating the screw.
  • the lower end of the slider is connected to the roller to adjust the height of the roller, so that it can cooperate with the guide rail to complete the separation test.
  • the method for carrying out an interstage separation test using the separation test device comprises the following steps:
  • Step 1 Drop the lower ring of the separation test device on the ground, restrict the lower ring so that it does not rotate, and lift the sub-stage engine into the lower ring;
  • Step 2 Hold the sub-stage engine tightly by the upper and lower embracing rings through elastic elements to form a test device assembly, and connect the sub-stage engine and the separation test device as a whole through the rear connecting plate;
  • Step 3 Lift the combination of the sub-stage engine and the separation test device to connect it with the interstage section:
  • Step 4 Adjust the roller assembly and drop the roller onto the elevated guide rail
  • Step 5 Complete the interstage separation test.
  • the present invention proposes a solid rocket motor rear skirt connected manipulator-type interstage separation test device and method.
  • the convenience of the separation test device lies in the fact that all assembly processes are on the ground, and then hoisted after the assembly is completed, without assembly at high altitude; secondly All adjustments are concentrated on the mechanical arm, which is convenient for debugging and greatly reduces the process time; again, due to the existence of the rear connecting plate, it ensures the separation of the engine tooling assembly; finally reduces the overall process flow, reduces high-altitude operations, and improves Safety while improving work efficiency.
  • Figure 2 Side view of Figure 1;
  • FIG. 3 Schematic diagram of the structure of the rear connection plate
  • Figure 4 Schematic diagram of the combined structure of the mechanical arm and the roller assembly
  • FIG. 1 Schematic diagram of robotic arm assembly
  • Figure 9 Schematic diagram of the lower arc plate of the robotic arm
  • Figure 10 Side view of Figure 9;
  • Figure 11 Schematic diagram of the completion of the circumferential adjustment of the test device
  • Figure 12 Schematic diagram of the deformation of the original separation device installed with the separation engine; (a) before deformation, (b) after deformation.
  • the sub-stage engine is connected through the rear skirt to avoid the problem that the sub-stage engine is separated at a high speed and the friction force is not enough to cause the engine to fly out of the separation tool; through a nearly full-scale envelope, it solves the deformation of the test tool due to the excessive mass of the engine solve the problem of circumferential docking between the test tooling and the sub-stage assembly and the interstage section by means of a mechanical arm; complete the adjustment of the axial direction of the test device by means of a threaded screw sleeve; adopt a frame structure and use a large number of section steel , while ensuring the strength of use, reduce the quality of separation tooling.
  • the main structure of the front ring assembly and the rear ring assembly is the same, including the upper ring, the lower ring, the mechanical arm and the roller assembly.
  • the difference is that the outer end of the rear ring assembly is welded and fixed with a rear connecting plate to form a whole, such as As shown in Figure 3, there are a number of connecting holes evenly distributed along the circumference on the rear connecting plate, which are used to connect the rear skirt of the sub-stage engine, so as to avoid the separation test process of the sub-stage engine due to the high separation speed and insufficient friction. An issue that caused the sub-stage engine to fly straight out of the separation test rig.
  • the mechanical arm mainly solves the problem of circumferential docking between the combination of the separation test device and the sub-stage engine and the interstage section.
  • the mechanical arm can be locked after the upper ring moves in the circumferential direction to ensure sufficient safety for the test.
  • the mechanical arm on the side of the upper ring is composed of an arc plate, a beam and a roller assembly, and the arc plate and the roller assembly are welded and fixed at both ends of the beam.
  • a plurality of connecting rods axially connect the front and rear clasp assemblies, thereby connecting the front and rear clasp assemblies as a whole.
  • three connecting rods are uniformly distributed along the circumference to connect the front ring assembly and the rear ring assembly, one of which is arranged at the top center of the upper ring, and the other two are arranged at both sides of the lower ring.
  • the connecting rods arranged on both sides of the lower ring are also used as installation connectors for the counterweight arc plates.
  • the installation position of the counterweight arc plates is in the same longitudinal plane as the center of gravity of the separation test device. Adjust the number of counterweight arc plates as needed. Adjust the mass of the entire separation test device.
  • This separation test device is very different from the previous test devices.
  • all adjustments during the separation process between stages are concentrated in the center by setting the adjustment mechanical arm.
  • the upper part that is, the combination of the upper ring, the mechanical arm and the roller assembly, thereby reducing the number of adjustment links and improving work efficiency.
  • this separation test device can realize the docking of the separation engine and the interstage section by adjusting the assembly; the old device can only adjust the engine first, and then assemble the separation device, and the process is complicated.
  • the concrete implementation process of the present invention is:
  • Step 2 Hold the sub-stage engine tightly with the upper and lower hugging rings through the felt to form a test device assembly, and connect the sub-stage engine and the test device as a whole through the rear connecting plate;
  • Step 3 Lift the combination of the sub-stage engine and the test device to connect it with the interstage section.
  • the main process is shown in Figure 11. First, adjust the mechanical arm from the state shown on the left side of Figure 11 to the erected state by loosening the connecting bolts on the arc plate, as shown in the middle state of Figure 11, and hoist the assembly. The overall combination is adjusted in the circumferential direction to complete the docking of the sub-stage engine and the inter-stage section, and then adjust the mechanical arm to a horizontal state, as shown in the right state of Figure 4;
  • Step 4 Adjust the roller assembly and drop the roller onto the elevated guide rail

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Abstract

本发明提出了一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置和方法，分离试验装置包括前抱环组件、后抱环组件和连接杆；前抱环组件与后抱环组件均分别包括上抱环、下抱环、机械臂以及滚轮组件，后抱环组件外端还固定有后连接板；后连接板上开有若干沿周向均布的连接孔，用于连接子级发动机的后裙；上抱环外表面的周向两侧设置有各自与机械臂连接的接口结构；接口结构能够与机械臂一端的弧板结构配合，使机械臂能够通过弧板结构沿上抱环外表面周向移动并在移动到位后固定。该分离试验装置便捷性在于所有组装过程均在地面，组装完毕后再吊起，不用在高空进行组装；所有的调整全部集中在机械臂上，调试方便，提高安全性的同时提高了工作效率。

Description

一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置及方法 技术领域
本发明涉及一种固体火箭发动机机后裙连接机械臂式试验装置，属于固体火箭发动机级间分离试验技术领域。
背景技术
目前固体火箭发动机级间分离试验装置采用的是夹紧式结构，即采用多组小弧板结构挤压子级发动机，从而起到抱箍的作用，以确保子级发动机和试验装置能够一起分离出去。
但随着固体火箭发动机性能的提升，子级发动机的体积和重量有了较大提升，而且子级分离速度也有提高，采用传统方式应用在这种新的级间分离试验时，会存在摩擦力不够大，子级发动机脱离分离工装直接飞出的风险。而且这种传统的夹紧式结构，质量全支撑在下弧座上的小弧板上，会导致下弧座发生变形，使得安装难度增大。如图12所示。
另外，由于在进行分离试验前，还需要将子级发动机与前部的参试级间段连接，原先的上下弧座式级间分离试验装置是在上弧座上延长出一块筋板形成基座，再连接滚轮组件形成直线运动副，但这样的结构只能调节分离试验装置与子级发动机整体的中心高，而不能解决参试级间段和子级发动机的周向错位问题，当需要调节参试级间段和子级发动机之间的周向孔位对准时，必须借用其他工件，而且在分离试验装置内调整子级发动机转动非常困难，费时费力。
发明内容
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置及方法，尤其适用于子级分离速度较大的分离试验，以满足子级重量大，速度高，试验周期短的试验需求。
该装置采用机械臂结构，机械臂结构可在上弧座周向一定范围内自由滑动，可以在对接前将机械臂抬起，并整体调整分离试验装置与子级发动机的组合体周向位置，然后根据实际位置，将机械臂调整至水平状态，再落轮调整中心高，完成子级发动机 与级间段的对接。
本发明的技术方案为：
所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，包括前抱环组件、后抱环组件和连接杆；
前抱环组件与后抱环组件均分别包括上抱环、下抱环、机械臂以及滚轮组件，后抱环组件外端还固定有后连接板；
所述后连接板上开有若干沿周向均布的连接孔，用于连接子级发动机的后裙；
所述上抱环和所述下抱环能够组合连接将子级发动机抱紧，且上抱环和下抱环内表面布置有弹性元件用于与子级发动机接触；
所述上抱环外表面的周向两侧设置有各自与机械臂连接的接口结构；所述接口结构能够与机械臂一端的弧板结构配合，使机械臂能够通过弧板结构沿上抱环外表面周向移动并在移动到位后固定；
上抱环一侧的所述机械臂由弧板、梁和滚轮组件组成，弧板和滚轮组件固定在梁两端；弧板内侧面能够与上抱环外表面贴合，并与上抱环外表面的接口结构配合；
所述滚轮组件由上部的高度调节结构和下部的滚轮组成；
多根所述连接杆沿轴向连接前抱环组件和后抱环组件，从而将前后抱环组件连为整体。
进一步的，所述后连接板上的连接孔为长条连接孔，连接孔长度方向垂直于上抱环与下抱环的连接面，保证上下抱环压紧后仍能与子级发动机后裙连接。
进一步的，所述弹性元件为毛毡。
进一步的，所述接口结构包括处于上抱环宽度方向中间位置的滑块和位于滑块两侧连接孔，所述滑块为沿周向布置在上抱环外表面的长条形结构，而滑块两侧的多个连接孔的开孔方向均指向上抱环的圆心。
进一步的，在弧板内侧面宽度方向的中间位置设置有沿周向的滑槽，并在滑槽两侧布置有多个沿周向的长条孔；通过上抱环外表面滑块与弧板内侧面滑槽配合，防止上抱环与弧板出现轴向的错移，且滑槽长度大于滑块长度；滑槽两侧布置的长条孔与 上抱环外表面滑块两侧连接孔对应配合，通过滑块滑槽实现上抱环和机械臂弧板的相对移动，并通过紧固螺栓完成在需要位置的固定；机械臂的相对位置可以通过松开紧固螺栓，调整长条孔与连接孔相对位置实现。
进一步的，机械臂能完成周向±6.5°的调整。
进一步的，所述滚轮组件中，上部的高度调节结构采用螺杆滑块结构，高度调节结构的壳体表面具有径向的顶针，而在壳体内部的滑块侧面具有高度方向的键槽，键槽与顶针配合，实现对滑块转动自由度的限制；而滑块中心具有轴向螺纹孔，壳体中心安装有螺杆，螺杆与滑块中心轴向螺纹孔配合，通过转动螺杆实现滑块的轴向移动；滑块下端连接滚轮，实现滚轮高度的调节，从而能够与导轨配合完成分离试验。
进一步的，采用三根连接杆沿周向均布的方式连接前抱环组件和后抱环组件，其中一根布置在上抱环顶部中心位置，另外两根布置在下抱环两侧；布置在下抱环两侧的连接杆还作为配重弧板的安装连接件，配重弧板的安装位置与分离试验装置的重心位置在同一纵向平面内，根据需要，调整配重弧板数量来调整整个分离试验装置的质量。
利用所述分离试验装置进行级间分离试验的方法，包括以下步骤：
步骤1：将分离试验装置的下抱环落在地面上，限制下抱环，使其不发生转动，并吊装将子级发动机落入下抱环中；
步骤2：将上抱环和下抱环通过弹性元件将子级发动机抱紧，组成试验装置组合体，通过后连接板，将子级发动机和分离试验装置连成一个整体；
步骤3：吊装子级发动机与分离试验装置的组合体，使其与级间段相连：
松开弧板上的连接螺栓，调整至架起状态；吊装组合体，对组合体整体进行周向调整，完成子级发动机与级间段的对接，再调整机械臂至水平状态，固定弧板；
步骤4：调整滚轮组件，将滚轮落至高架导轨上；
步骤5：完成级间分离试验。
有益效果
本发明提出了一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置和方法， 分离试验装置便捷性在于所有组装过程均在地面，组装完毕后再吊起，不用在高空进行组装；其次所有的调整全部集中在机械臂上，调试方便，大大减少工艺时间；再次由于后连接板的存在，确保了发动机工装组合体的一起分离；最后减少了总的工艺流程，减少了高空作业，提高安全性的同时提高了工作效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1：级间分离试验装置结构示意图；
图2：图1的侧视图；
图3：后连接板结构示意图；
其中：1、上抱环；2、机械臂；3、滚轮组件；4、弹性元件；5、下抱环；6、连接杆；7、后连接板；8、配重弧板；
图4：机械臂和滚轮组件组合结构示意图；
图5：图4的局部剖视图；
图6：机械臂组装示意图；
其中：10、机械臂下弧板；11、上抱环弧板；12、毛毡；
图7：上抱环示意图；
图8：图7的侧视图；
图9：机械臂下弧板示意图；
图10：图9的侧视图；
图11：试验装置完成周向调整示意图；
图12：原分离装置安装分离发动机变形示意图；(a)变形前，(b)变形后。
具体实施方式
本发明主要针对子级重量大，速度高的固体火箭发动机级间分离试验需求，提出 了一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置和方法。
通过后裙连接子级发动机，避免出现子级发动机分离速度较大，摩擦力不够导致发动机脱离分离工装直接飞出的问题；通过近乎全尺寸包络的方式，解决发动机质量过大导致试验工装变形的问题；通过机械臂的方式，解决试验工装与子级组合体和级间段周向对接问题；通过螺纹螺套的方式，完成试验装置轴线方向上的调整；采用框架式结构，大量使用型钢，保证使用强度的同时，减少分离工装的质量。
本发明的后裙连接机械臂式级间分离试验装置结构如图1和图2所示，包括前抱环组件、后抱环组件和连接杆。
前抱环组件与后抱环组件的主体结构相同，均包括上抱环、下抱环、机械臂以及滚轮组件，区别在于，后抱环组件外端焊接固定有后连接板形成一个整体，如图3所示，所述后连接板上开有若干沿周向均布的连接孔，用于连接子级发动机的后裙，避免出现分离试验过程中，因子级发动机分离速度较大，摩擦力不够而导致子级发动机脱离分离试验装置直接飞出的问题。进一步的，所述连接孔为长条连接孔，连接孔长度方向垂直于上抱环与下抱环的连接面，保证上下抱环压紧后仍能与子级发动机后裙连接。
所述上抱环和所述下抱环能够组合连接将子级发动机抱紧，且上抱环和下抱环内表面布置有弹性元件，如毛毡，既避免上抱环和下抱环抱紧后对子级发动机表面造成损伤，又能提高摩擦力。通过上抱环和下抱环近乎全尺寸包络的方式，可以先在地面完成子级发动机与分离试验装置的对接，组成整体后再吊装至分离平面，避免了因为子级发动机过重导致的试验工装局部变形而产生的安装困难问题，同时整体安装、起吊、调整减少了工作步骤，降低了工作难度，提高了工作效率。
如图6、图7所示，在上抱环外表面的周向两侧设置有各自与机械臂连接的接口结构；所述接口结构能够与机械臂一端的弧板结构配合，使机械臂能够通过弧板结构沿上抱环外表面周向移动并在移动到位后固定。如图8所示，所述接口结构包括处于上抱环宽度方向中间位置的滑块和位于滑块两侧连接孔，所述滑块为沿周向布置在上抱环外表面的长条形结构，而滑块两侧的多个连接孔的开孔方向均指向上抱环的圆心。
机械臂主要解决分离试验装置以及子级发动机形成的组合体与级间段进行周向对接的问题，机械臂可以在上抱环周向移动后锁死，确保试验有足够的安全性。如图4所示，上抱环一侧的机械臂由弧板、梁和滚轮组件组成，弧板和滚轮组件焊接固定在梁两端。
如图6所示，弧板内侧面能够与上抱环外表面贴合。所述弧板如图9和图10所示，在弧板内侧面宽度方向的中间位置设置有沿周向的滑槽，并在滑槽两侧布置有多个沿周向的长条孔。
通过上抱环外表面滑块与弧板内侧面滑槽配合，防止上抱环与弧板出现轴向的错移，且滑槽长度大于滑块长度；滑槽两侧布置的长条孔与上抱环外表面滑块两侧连接孔对应配合，通过滑块滑槽实现上抱环和机械臂弧板的相对移动，并通过紧固螺栓完成在需要位置的固定。机械臂的相对位置可以通过松开紧固螺栓，调整长条孔与连接孔相对位置实现。
本实施例中，机械臂能完成周向±6.5°的调整，而实际对中过程中，子级发动机与级间段的相对偏差一般在3°以内，因此完全能够满足试验要求。
滚轮组件是分离试验装置的运动组件。如图4和图5所示，所述滚轮组件由上部的高度调节结构和下部的滚轮组成，上部的高度调节结构采用螺杆滑块结构，高度调节结构的壳体表面具有径向的顶针，而在壳体内部的滑块侧面具有高度方向的键槽，键槽与顶针配合，实现对滑块转动自由度的限制；而滑块中心具有轴向螺纹孔，壳体中心安装有螺杆，螺杆与滑块中心轴向螺纹孔配合，通过转动螺杆实现滑块的轴向移动。滑块下端连接滚轮，实现滚轮高度的调节，从而能够与导轨配合完成分离试验。
如图2所示，多根所述连接杆沿轴向连接前抱环组件和后抱环组件，从而将前后抱环组件连为整体。本实施例中，采用三根连接杆沿周向均布的方式连接前抱环组件和后抱环组件，其中一根布置在上抱环顶部中心位置，另外两根布置在下抱环两侧。布置在下抱环两侧的连接杆还作为配重弧板的安装连接件，配重弧板的安装位置与分离试验装置的重心位置在同一纵向平面内，根据需要，调整配重弧板数量来调整整个分离试验装置的质量。
本分离试验装置较以往试验装置区别很大，除了增加后连接板确保发动机分离过程中始终带着分离试验装置，还通过设置调节机械臂的方式，将级间分离过程中的所有调整集中在了上半部分，即上抱环、机械臂和滚轮组件的组合体上，从而调整环节减少，实现了工作效率的提高。且对接时，本分离试验装置可以通过调整组合体，实现分离发动机和级间段的对接；旧装置只能通过先调整发动机，再组装分离装置，工序繁复。
本发明的具体实施过程为：
步骤1：将分离试验装置的下抱环落在地面上，通过两块枕木，限制下抱环，使其不发生转动，并吊装将子级发动机落入下抱环中；
步骤2：将上抱环和下抱环通过毛毡将子级发动机抱紧，组成试验装置组合体，通过后连接板，将子级发动机和试验装置连成一个整体；
步骤3：吊装子级发动机与试验装置的组合体，使其与级间段相连。其主要过程如图11所示，先将机械臂从图11左边状态所示，通过松开弧板上的连接螺栓，调整至架起状态，如图11中间状态所示，吊装组合体，对组合体整体进行周向调整，完成子级发动机与级间段的对接，再调整机械臂至水平状态，如图4右边状态所示；
步骤4：调整滚轮组件，将滚轮落至高架导轨上；
步骤5：完成级间分离试验。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

  1. 一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：包括前抱环组件、后抱环组件和连接杆；
    前抱环组件与后抱环组件均分别包括上抱环、下抱环、机械臂以及滚轮组件，后抱环组件外端还固定有后连接板；
    所述后连接板上开有若干沿周向均布的连接孔，用于连接子级发动机的后裙；
    所述上抱环和所述下抱环能够组合连接将子级发动机抱紧，且上抱环和下抱环内表面布置有弹性元件用于与子级发动机接触；
    所述上抱环外表面的周向两侧设置有各自与机械臂连接的接口结构；所述接口结构能够与机械臂一端的弧板结构配合，使机械臂能够通过弧板结构沿上抱环外表面周向移动并在移动到位后固定；
    上抱环一侧的所述机械臂由弧板、梁和滚轮组件组成，弧板和滚轮组件固定在梁两端；弧板内侧面能够与上抱环外表面贴合，并与上抱环外表面的接口结构配合；
    所述滚轮组件由上部的高度调节结构和下部的滚轮组成；
    多根所述连接杆沿轴向连接前抱环组件和后抱环组件，从而将前后抱环组件连为整体。
  2. 根据权利要求1所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：所述后连接板上的连接孔为长条连接孔，连接孔长度方向垂直于上抱环与下抱环的连接面，保证上下抱环压紧后仍能与子级发动机后裙连接。
  3. 根据权利要求1所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：所述弹性元件为毛毡。
  4. 根据权利要求1所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：所述接口结构包括处于上抱环宽度方向中间位置的滑块和位于滑块两侧连接孔，所述滑块为沿周向布置在上抱环外表面的长条形结构，而滑块两侧的多个连接孔的开孔方向均指向上抱环的圆心。
  5. 根据权利要求4所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置， 其特征在于：在弧板内侧面宽度方向的中间位置设置有沿周向的滑槽，并在滑槽两侧布置有多个沿周向的长条孔；通过上抱环外表面滑块与弧板内侧面滑槽配合，防止上抱环与弧板出现轴向的错移，且滑槽长度大于滑块长度；滑槽两侧布置的长条孔与上抱环外表面滑块两侧连接孔对应配合，通过滑块滑槽实现上抱环和机械臂弧板的相对移动，并通过紧固螺栓完成在需要位置的固定；机械臂的相对位置可以通过松开紧固螺栓，调整长条孔与连接孔相对位置实现。
  6. 根据权利要求1或4所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：机械臂能完成周向±6.5°的调整。
  7. 根据权利要求1所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：所述滚轮组件中，上部的高度调节结构采用螺杆滑块结构，高度调节结构的壳体表面具有径向的顶针，而在壳体内部的滑块侧面具有高度方向的键槽，键槽与顶针配合，实现对滑块转动自由度的限制；而滑块中心具有轴向螺纹孔，壳体中心安装有螺杆，螺杆与滑块中心轴向螺纹孔配合，通过转动螺杆实现滑块的轴向移动；滑块下端连接滚轮，实现滚轮高度的调节，从而能够与导轨配合完成分离试验。
  8. 根据权利要求1所述一种固体火箭发动机后裙连接机械臂式级间分离试验装置，其特征在于：采用三根连接杆沿周向均布的方式连接前抱环组件和后抱环组件，其中一根布置在上抱环顶部中心位置，另外两根布置在下抱环两侧；布置在下抱环两侧的连接杆还作为配重弧板的安装连接件，配重弧板的安装位置与分离试验装置的重心位置在同一纵向平面内，根据需要，调整配重弧板数量来调整整个分离试验装置的质量。
  9. 利用权利要求1所述分离试验装置进行级间分离试验的方法，其特征在于：包括以下步骤：
    步骤1：将分离试验装置的下抱环落在地面上，限制下抱环，使其不发生转动，并吊装将子级发动机落入下抱环中；
    步骤2：将上抱环和下抱环通过弹性元件将子级发动机抱紧，组成试验装置组合体，通过后连接板，将子级发动机和分离试验装置连成一个整体；
    步骤3：吊装子级发动机与分离试验装置的组合体，使其与级间段相连：
    松开弧板上的连接螺栓，调整至架起状态；吊装组合体，对组合体整体进行周向调整，完成子级发动机与级间段的对接，再调整机械臂至水平状态，固定弧板；
    步骤4：调整滚轮组件，将滚轮落至高架导轨上；
    步骤5：完成级间分离试验。
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