[发明专利]火箭舱段的分离系统及火箭

权利要求书

1.一种火箭舱段的分离系统，其特征在于，包括：气瓶、开关阀、压力输送管路和三个推冲装置；

若三个推冲装置的推杆长度相同、推力大小相同，则三个推冲装置不均匀固定于后面级舱段的内部或外壁上，或者三个推冲装置充气压力不同，并且每个推冲装置可朝向前面级舱段的方向伸出；

若三个推冲装置中的前两个推冲装置的推杆长度相同、推力大小相同，则另一个推冲装置的长度和/或直径不同于前两个推冲装置的长度和/或直径，并且每个推冲装置可朝向前面级舱段的方向伸出；

气瓶固定于后面级舱段的外壁上或者后面级舱段的内部；

压力输送管路从气瓶的出气口连通至三个推冲装置；

开关阀设置在气瓶出口处或者压力输送管路上，以开启或关闭气瓶，控制气瓶内的压力气体通向压力输送管路。

2.根据权利要求1所述的火箭舱段的分离系统，其特征在于，三个推冲装置的推杆长度相同、推力大小相同，则三个推冲装置不均匀固定于后面级舱段的内部或外壁上具体为：

两个推冲装置分布在同一直径上，第三个推冲装置与另外两个推冲装置之间的夹角均为90°。

3.根据权利要求1所述的火箭舱段分离系统，其特征在于，三个推冲装置的推杆长度相同、推力大小相同，则三个推冲装置不均匀固定于后面级舱段的内部或外壁上具体为：

两个推冲装置之间的夹角大于120°且小于180°，第三个推冲装置布置在另外两个推冲装置之间夹角大于180°的一侧，并且第三个推冲装置与另外两个推冲装置之间的夹角均相等。

4.根据权利要求1-3任一项所述的火箭舱段分离系统，其特征在于，压力输送管路通向三个推冲装置中的两个推冲装置的部分彼此相同；压力输送管路通向三个推冲装置中的另一个推冲装置的部分其管道的行程不同于通向其他两个推冲装置的部分的管道的行程。

5.根据权利要求1-3任一项所述的火箭舱段分离系统，其特征在于，设置两个气瓶、两个开关阀和出口压力设置为相等的两个减压阀，每个开关阀控制其中一个气瓶，每个减压阀对一个气瓶中输出的气体进行减压。

6.根据权利要求1-3任一项所述的火箭舱段分离系统，其特征在于，气瓶的初始气压与推冲装置提供的分离冲量具有如下关系：

其中，I₂为推冲装置提供的分离冲量；m₁为前面级舱段的质量；m₂为后面级舱段的质量；L为推冲装置的工作行程；P_瓶1为气瓶初始气压；P_瓶2为气瓶结束气压；V_瓶为气瓶的体积；η为推冲效率，取值0.7；S为推冲装置的面积；V_推冲为推冲装置的体积；V_管路为压力输送管路的体积；F₀为后面级舱段的后效推力，F₀为恒定值。

7.根据权利要求1-3任一项所述的火箭舱段的分离系统，其特征在于，推冲装置包括：底座、外筒、中间筒和具有从后端向内延伸并且未贯通的充气腔的中心筒；中间筒的前端从外筒的后端插入贯通的外筒充气腔内，并且中间筒的前端与外筒前端向内弯折的部分接触；中心筒的前端从中间筒的后端插入中间筒充气腔内，并且中心筒的前端从中间筒的前端伸出，中心筒的外表面与中间筒前端向内弯折的部分接触；底座与外筒的后端固定。

8.根据权利要求1-3任一项所述的火箭舱段的分离系统，其特征在于，气瓶的出气口朝向火箭舱段的前方设置。

9.根据权利要求1-3任一项所述的火箭舱段分离系统，其特征在于，还包括：控制器，控制器与开关阀电连接，以控制开关阀开启；控制器与固定相邻两节火箭舱段的解锁装置电连接，以控制解锁装置解锁。

10.一种火箭，其特征在于，所述火箭上的相邻的两个舱段之间固定安装有上述权利要求1-9任一项所述的火箭舱段的分离系统。