分离连接装置
分离连接装置
分离连接装置是应用于火箭、导弹和航天器上的关键机构,其主要功能包括连接、解锁和分离。
设计原理
分离连接装置的设计旨在确保在飞行过程中按照预定程序完成解锁和分离操作,以去除已完成任务的组件,如助推器、火箭的下部级、运载器和航天器的整流罩等。为了实现安全可靠的分离并避免分离体再次接触,同时确保分离体获得所需的分离速度,分离连接装置必须提供足够的分离力。这些力量可以通过多种方法产生,包括压缩弹簧、正(或反)推火箭、作动筒、推力反向装置和上面级的发动机。连接-解锁装置通常作为一个整体设计,可分为爆炸螺栓型和爆炸索型两大类。
分类
爆炸螺栓
爆炸螺栓是一种带有火药的金属制品,外形类似普通的螺栓。在分离前,它们通过预制的机械分离面将分离体连接成一个整体。为了达到结构紧凑和轻量化的目的,通常使用受力式爆炸螺栓,这是一种位于分离面上的承重连接件,由销钉穿过的螺杆和螺栓构成。解锁时,安装在螺栓头部内部的火药点燃后,螺杆会像活塞一样在高压下运动,从而剪断销钉,使得螺杆与螺栓头部解锁。如果分离面由多个爆炸螺栓连接,则所有螺栓应同步工作。
爆炸索
爆炸索是由火药及其柔性装填套管组成的切断装置。使用爆炸索时,两个分离体可以没有预先制造的机械分离面,而是连续的结构,如蒙皮。爆炸索缠绕在待分离的位置上,依靠火药引爆后产生的爆炸力直接切断蒙皮,实现解锁。为了提高可靠性,通常采用包含多根爆炸索的特殊构件作为连接-解锁装置。爆炸索密封在柔性金属管(或气囊)内,引爆后利用金属管膨胀产生的力切断构件,而管子本身不会受损,能够容纳碎片和杂质,防止对周围设备造成破坏和污染。这种构件可以根据结构需求选择不同的形式(图a、b)。解锁的过程如下:爆炸索1引爆后,管子(或气囊)2因高压气体的作用膨胀,导致构件在减弱面A处破裂,或者使铆钉3断裂。这种解锁技术相比爆炸螺栓更加可靠,由于装药的连续性和高爆速,同步性也更好。
其他类型
除了上述两种类型的分离连接装置外,还存在其他的型式,如爆炸螺母、球销机构以及航天器上常见的包带夹块式装置等。
参考资料
目录
概述
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爆炸螺栓
爆炸索
其他类型
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