[发明专利]一种两级入轨飞行器背部快速分离装置及方法

权利要求书

1.一种两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，包括：

形成于载机上的射流发生器，用于向与所述载机相连的二级飞行器的分离面提供向上的射流以抵消所述二级飞行器自身的部分重力，使所述二级飞行器与所述载机在未分离状态下相对转动形成第一目标倾斜角度以增加所述二级飞行器产生的升力。

2.根据权利要求1所述的两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，所述射流发生器用于向所述二级飞行器位于所述二级飞行器重心前部的分离面提供向上的射流。

3.根据权利要求2所述的两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，所述射流发生器包括喷管喷口，所述喷管喷口位于所述载机背部的重心法向投影延长线上。

4.根据权利要求3所述的两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，所述射流发生器包括储料箱以及燃烧室，所述喷管喷口与所述燃烧室相连。

5.根据权利要求1所述的两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，所述载机与所述二级飞行器各自分离面之间形成有固连机构以及铰链机构，所述铰链机构位于所述二级飞行器的尾部；所述固连机构包括第一自解除螺栓，所述第一自解除螺栓用于在所述射流与所述铰链机构可平衡所述二级飞行器重力后解除所述固连机构对所述载机以及所述二级飞行器的连接，使所述二级飞行器在所述射流作用下以所述铰链机构为支点相对转动以形成所述第一目标倾斜角度。

6.根据权利要求5所述的两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，所述铰链机构包括第二自解除螺栓，所述第二自解除螺栓用于当所述二级飞行器与所述载机在未分离状态下相对转动形成第二目标倾斜角度后解除所述铰链机构对所述载机以及所述二级飞行器的连接。

7.根据权利要求6所述的两级入轨飞行器背部快速分离装置，其特征在于，所述第一自解除螺栓以及所述第二自解除螺栓均为爆炸螺栓。

8.一种两级入轨飞行器背部快速分离方法，其特征在于，所述方法包括：

接收分离指令信息；

根据所述分离指令信息控制射流发生器启动以便所述射流发射器向所述二级飞行器的分离面提供向上的射流；

确定所述射流以及铰链机构可平衡所述二级飞行器的重力后启动第一自解除螺栓解除固连机构对所述载机以及所述二级飞行器的连接；

确定所述二级飞行器形成第一目标倾斜角度后关闭所述射流发生器；

确定所述二级飞行器形成第二目标倾斜角度后启动第二自解除螺栓解除所述铰链机构对所述载机以及所述二级飞行器的连接以实现所述载机与所述二级飞行器的分离。

9.根据权利要求8所述的两级入轨飞行器背部快速分离方法，其特征在于，所述第一目标倾斜角度为所述二级飞行器在惯性及气动力作用下可围绕所述铰链机构转动至第二目标倾斜角度的最小倾斜角度；所述第二目标倾斜角度为所述二级飞行器在惯性及气动力作用下产生可克服所述二级飞行器自身重力的升力所需的最小倾斜角度。

10.根据权利要求8所述的两级入轨飞行器背部快速分离方法，其特征在于，所述第一目标倾斜角度以及所述第二目标倾斜角度均通过所述二级飞行器自身导航系统及大气系统测量。

11.根据权利要求8所述的两级入轨飞行器背部快速分离方法，其特征在于，所述第一目标倾斜角度以及所述第二目标倾斜角度均通过仿真优化方法设计。