[发明专利]一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构

说明书

本发明涉及一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，属于航天器结构技术领域；包括8个环向聚能切割索组件、4个纵向聚能切割索组件、2个四通起爆组件、6个三通传爆组件和2个起爆器；每4个环向聚能切割索组件首尾依次相连组成环状结构；位于下方环状结构的4个环向聚能切割索组件之间通过4个三通传爆组件互连；位于上方环状结构的4个环向聚能切割索组件之间通过2个四通起爆组件和2个三通传爆组件连接；4个纵向聚能切割索组件轴向竖直设置在2个环状结构之间；每个起爆器分别与一个四通起爆组件对接连通；本发明不需要设置横纵向削弱槽，避免了应力集中效应，不需要X光对中度检查和保护罩憋压实现结构可靠分离。

技术领域

本发明属于航天器结构技术领域，涉及一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构。

背景技术

线式分离装置在航天飞行器中的主要功能是在接到分离时序指令时能够迅速切断承载壳体之间的连接。柔性导爆索、聚能切割索、膨胀管-凹槽版等火工线式分离装置具有避免集中连接载荷、重量轻、分离可靠的优点。但是近年来，先进航天飞行器对结构高承载的需求愈加迫切，其承受载荷水平远大于传统飞行载荷，壳体设计厚度大幅提升，非常不利于线式分离功能，尤其是网络切割分离的实现。传统的网络切割分离结构使用导爆索作为主要分离动力源，无法应用于4mm以上厚度高强度铝合金壳体，即使在4mm以下分离厚度的分离装置设计，也需要采用壳体上设置削弱槽和设计保护罩憋压进行辅助切断，结构分离前承载工况下削弱槽带来的集中载荷对结构承载具有显著影响，承载能力大幅下降。另外，传统削弱槽类分离装置的火工品-削弱槽对中性的要求很高，工艺复杂，生产、检验周期很长。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，不需要设置横纵向削弱槽，避免了应力集中效应，不需要X光对中度检查和保护罩憋压实现结构可靠分离。

本发明解决技术的方案是：

一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，包括8个环向聚能切割索组件、4个纵向聚能切割索组件、2个四通起爆组件、6个三通传爆组件和2个起爆器；其中，每4个环向聚能切割索组件首尾依次相连组成环状结构；2个环状结构同轴上下放置；位于下方环状结构的4个环向聚能切割索组件之间通过4个三通传爆组件互连；位于上方环状结构的4个环向聚能切割索组件之间通过2个四通起爆组件和2个三通传爆组件连接，且2个四通起爆组件相对设置；2个三通传爆组件相对设置；4个纵向聚能切割索组件轴向竖直设置在2个环状结构之间；且4个纵向聚能切割索组件沿周向均匀分布；4个纵向聚能切割索组件的位置与下方环状结构的4个三通传爆组件的位置一一对应；每个起爆器分别与一个四通起爆组件对接连通。

在上述的一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，其中2个纵向聚能切割索组件的轴向顶端与四通起爆组件对接，轴向底端与三通传爆组件对接；另外2个纵向聚能切割索组件的轴向顶端和轴向底端均与三通传爆组件对接。

在上述的一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，环向聚能切割索组件和纵向聚能切割索组件的结构形式相同，均实现根据需求对长度和弧度进行调整。

在上述的一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，所述环向聚能切割索组件包括聚能切割索、橡胶护套和2个扩爆雷管；其中，2个扩爆雷管分别安装在聚能切割索的轴向两端；环向聚能切割索组件通过扩爆雷管实现与四通起爆组件或三通传爆组件对接连通；橡胶护套沿轴向套装在聚能切割索的外壁，实现将聚能切割索固定安装在待切割待切割壳体的内壁上。

在上述的一种大厚度无削弱槽、无应力集中、无保护罩分离结构，所述纵向聚能切割索组件包括聚能切割索、橡胶护套和2个扩爆雷管；其中，2个扩爆雷管分别安装在聚能切割索的轴向两端；环向聚能切割索组件通过扩爆雷管实现与四通起爆组件或三通传爆组件对接连通；橡胶护套沿轴向套装在聚能切割索的外壁，实现将聚能切割索固定安装在待切割壳体的内壁上。