[发明专利]一种导向式的火箭头体分离机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种火箭头体分离机构，具体涉及一种导向式的火箭头体分离机构，一种适用于火箭头体分离前可靠连接，分离后保证箭体运动姿态平稳，分离过程中对舱内有效载荷无污染的一种分离机构。

背景技术

分离机构要求连接、分离可靠，干扰小，结构简单、安全可靠。常用的连接解锁装置有机械式、卡环包带与爆炸螺栓的串联装置、无碎片爆炸螺栓、线形炸药索等，常采用火药爆炸气体压缩位能、弹簧压缩位能以及发动机推力等作为分离冲量装置。根据箭载有效载荷的技术要求，在火箭头体分离过程中不能磕碰、损伤和污染有效载荷。因此采用“爆炸螺栓+压缩弹簧”的头体分离机构。目前可知的材料中，利用压缩弹簧作为分离冲量装置，技术成熟，生产简单，可靠性高，无污染，但该装置均只用于提供分离动力，而不能保证在分离过程中使箭体保持一定的姿态运动。《导弹结构、材料、强度》(上)中4.2.3一节提到弹簧弹射器，介绍了一种尾罩分离的一种弹簧弹射器，但也只是提供分离力，而不保证尾罩分离后的运动姿态。《导弹、航天器结构分析与设计》(西北工业大学出版社，1995年10月第1版)6-5一节中，提到弹簧式分离装置，但该装置依靠火药力解锁，依靠弹簧力分离，同步性难保证，可靠性低，同时对分离部分姿态也不能保证。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种导向式的火箭头体分离机构，在分离过程中不磕碰、损伤和污染舱体内部的有效载荷，为有效载荷后续工作提供良好的安装环境。

技术方案

一种导向式的火箭头体分离机构，包括4个爆炸螺栓2、安装盘3、支耳4、4个弹簧导杆5、4个压缩弹簧9和底板10；其特征在于还包括顶筒6、4根导向杆7和4个顶板8；顶筒6的一端固连在安装盘3的中部，另一端为两个凸台结构；4根导向杆7穿过端部凸台的通孔后固连在另一个凸台上；在压缩弹簧9的一端设有顶板8，4个顶板8将4个压缩弹簧压紧后卡在顶筒6的端部凸台；所述4根导向杆7以均等距离分布于凸台圆周上。

所述的压缩弹簧9的在最初压缩位置的弹簧力弹力P₀根据下述公式组得出

vs=2mvmh[(mv+mh)AP-(mv+mh)fc],]]>

AP=12P0]]>

其中：AP为弹簧的全功；v_s为在弹射分离装置行程终止时必需的相对分离速度；m_v为箭头质量；m_h为箭体质量；弹簧在最初压缩位置的弹簧力；l₀为弹射分离装置行程；f_c为摩擦力。

有益效果

本发明提出的一种导向式的火箭头体分离机构，既能保证火箭在飞行时头体连接可靠，接到解锁指令后又能快速、平稳地将舱体和箭体的组合体沿轴向抛离，在分离过程中不磕碰、损伤和污染舱体内部的有效载荷，为有效载荷后续工作提供良好的安装环境。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明采用爆炸螺栓作为连接解锁装置，操作方便，同步性好。