[发明专利]一种气动增压式级间分离机构

说明书

本发明公开了一种气动增压式级间分离机构，包括级间舱壳体、连接解锁装置及增压罩；级间舱壳体通过连接解锁装置固定在上面级尾端，级间舱壳体后端外壁沿圆周方向均匀设有通孔，增压罩固定在通孔上，开口朝向迎风面，用于将空气导流入级间舱内部增大上面级与下面级之间的阻力差。本发明结构简单，能够增加两级气动阻力差，实现可靠分离。

技术领域

本发明涉及多级导弹或火箭技术领域，具体涉及一种气动增压式级间分离机构。

背景技术

对于中小型的串联式布局的多级导弹或火箭，为了减小导弹或火箭的速度损失，并为上面级发动机工作提供通道，在下面级发动机工作结束后，必须尽快将下面级抛离，即实现级间分离。典型的串联式两级火箭布局见图1。

根据已公布的信息，目前常用的级间分离方式有两种，一种为热分离方式，即在下面级发动机工作结束后，级间舱前端面与上面级连接的机构解锁，同时上面级发动机或安装在级间舱内的辅助动力装置点火工作，依靠上面级发动机的尾流或辅助动力装置的反推力，实现下面级的抛离；另一种为冷分离方式：即在下面级发动机工作结束后，级间舱前端面与上面级连接的机构解锁，之后依靠下面级与上面级之间的阻力差实现两级的安全分离。

以上方法虽然有一定的可行性，但主要存在以下问题：

(1)多级导弹或火箭级间分离时使用的反推辅助动力装置，结构复杂，并且增加了一路点火时序，可靠性降低，使用该装置进行级间分离时必然导致产品成本的增高。

(2)对于传统的冷分离方式，其分离快速性主要取决于两级的阻力差异的大小，因此对于两级直径差别较小的导弹或火箭，往往难以采用。

(3)多级导弹或火箭通常采用的依靠上面级发动机推力的热分离方式，缺点是两级之间的连接部件在分离过程中一直处于上面级发动机尾流之中，需考虑连接部件的刚度、强度、耐烧蚀性和可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种气动增压式级间分离机构，结构简单，能够增加两级气动阻力差，实现可靠分离。

本发明的具体实施方案如下：

一种气动增压式级间分离机构，所述级间分离机构包括级间舱壳体、连接解锁装置及增压罩；

所述级间舱壳体通过连接解锁装置固定在上面级尾端，所述级间舱壳体后端外壁沿圆周方向均匀设有通孔，所述增压罩固定在通孔上，开口朝向迎风面，用于将空气导流入级间舱内部增大上面级与下面级之间的阻力差。

进一步地，所述增压罩外形轮廓沿阻力方向收缩，所述阻力方向与飞行方向相反。

进一步地，所述增压罩为由两个侧面和一个顶面组成的楔形壳体结构。

进一步地，所述连接解锁装置采用爆炸螺栓，设置在级间舱壳体与上面级的对接端面上。

有益效果：

1、本发明在普通式级间分离机构基础上，增加级间开孔和增压罩，形成气动增压式级间分离机构，仅依靠上面级与下面级的气动阻力差异，实现两级分离，结构简单，使用灵活。而且，采用冷分离的方式，级间舱全程不用考虑防止发动机尾流的热烧蚀设计，更加简单可靠。

2、本发明增压罩外形轮廓沿阻力方向收缩，与级间舱段的锥形结构贴合，没有增加火箭的径向长度，气动外形好。

3、本发明解锁装置采用爆炸螺栓，解锁分离简单易实现。

附图说明

图1是串联式两级火箭布局示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是级间舱的结构示意图；

图4是增压罩的结构示意图；