[发明专利]一种条件式接触承载的线式分离环

说明书

一种条件式接触承载的线式分离环，属于航空航天技术领域。包括分离板、内外接触承载模块、刚性挡、聚能切割、蒙皮桁条，分离板、内外接触承载模块和蒙皮桁条四者之间通过螺栓连接。分离板外表面开有环向分离削弱槽；两个外接触承载模块固定在分离板外表面，且对称安装在分离削弱槽两侧；两个内接触承载模块固定在分离板内表面且对称安装；刚性挡块安装在两个挡块装配槽形成的空间内，刚性挡块内安装聚能切割索，聚能切割索与分离削弱槽对齐；蒙皮桁条固定在分离板外表面。本发明通过在分离板削弱槽两侧增加接触承载模块，改变线式分离环在轴压载荷下的承载方式，在保证线式分离环横线分离可靠性的前提下，有效提升结构轴向承载能力。

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，涉及一种条件式接触承载的线式分离环。

背景技术

对于重型运载火箭及导弹而言，其级间段连接及分离多选用线式分离装置，即线式分离环。在普通服役环境下，火箭或导弹的相邻两级由线式分离环连接，由其中的分离板承受轴拉或轴压载荷。分离装置工作时，火工品膨胀管或聚能导爆索将线式分离环中的分离板沿削弱槽切断，达到级间分离的目的。由于分离板具有削弱槽这一主动特征缺陷，导致分离板轴向承载能力大幅折减。特别是在轴压载荷下，由于分离板和相邻壳段传力路径不对中，且蒙皮桁条在削弱槽处不连续，从而在削弱槽局部引发极大的附加弯矩，进一步恶化了削弱槽的受力环境。由于上述原因，传统的线式分离环结构很难同时满足轴向承载需求和横向分离功能。传统的改进方法是同时增加分离板的厚度与火工品的装药量。然而这种设计方法一方面对结构的轻量化设计不利，另一方面改进效率低下，且降低了线式分离环的分离可靠性。

针对上述问题，本发明提出了条件式接触承载的设计理念，在不改变分离板厚度及火工品装药量的前提下，通过在分离板削弱槽两侧增加接触承载模块，利用接触承载抵抗附加弯矩，改变了线式分离环在轴压载荷下的承载方式，从而在保证线式分离环横线分离可靠性的前提下，有效提升了结构轴向承载能力。

发明内容

针对现有技术中的分离环轴压承载能力差的问题，本发明在不改变分离板厚度及火工品装药量的前提下，提出一种条件式接触承载的线式分离环，通过在分离板削弱槽两侧增加接触承载模块，利用接触承载抵抗附加弯矩，改变了线式分离环在轴压载荷下的承载方式，从而在保证线式分离环横线分离可靠性的前提下，有效提升结构轴向承载能力。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种条件式接触承载的线式分离环，所述的线式分离环包括分离板1、外接触承载模块2、内接触承载模块3、刚性挡块4、聚能切割索5、蒙皮桁条6、连接螺栓7、连接螺母8。所述的分离板1、外接触承载模块2、内接触承载模块3和蒙皮桁条6四者之间由连接螺栓7和连接螺母8穿过螺栓连接孔10进行机械连接，其中，所述的分离板1、内接触承载模块3、刚性挡块4和聚能切割索5四者之间由结构形式进行装配连接。

所述的分离板1为柱壳结构，该柱壳可以是某一级箭体蒙皮结构的自然延伸，亦可作为单独的分离段安装于相邻两级箭体结构之间。分离板1的外表面开有环向分离削弱槽9，分离削弱槽9所在平面与箭/弹体的轴线垂直，分离削弱槽9两侧开有螺栓连接孔10。

所述的外接触承载模块2为勺形截面的环状结构，用于实现线式分离环的条件式接触承载，外接触承载模块2设有桁条装配槽11，桁条装配槽11用于与蒙皮桁条6相配合。所述外接触承载模块2为一体成型结构，其一侧为平板状结构(为垂直面结构)，其上开有螺栓连接孔10，用于与分离板1通过螺栓连接；安装后，与平板状结构面相邻的依次为斜面结构、垂直面结构和水平面结构，水平面结构上远离垂直面结构的端部外侧设有分离倒角12，分离倒角12用于给分离削弱槽9在分离状态下提供变形空间。所述的外接触承载模块2共有两个，两个外接触承载模块2的水平面相接触设置，由连接螺栓7和连接螺母8通过平板状结构上的螺栓连接孔10将其固定在分离板1的外表面，且对称安装在分离削弱槽9的上下两侧。安装后，上下两个蒙皮桁条6分别插入两个桁条装配槽11，两个外接触承载模块2水平面相互接触，两个分离倒角12所围成的张口空间大于分离削弱槽9的槽空间。