一种火箭整流罩分离试验装置

摘要

本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，包括：基台；架体，设置在基台的上方位置；锁止机构，设置在架体上，包括曲柄组件，曲柄组件与基台之间设置有适于放置整流罩体的罩体安置腔，曲柄组件设置在罩体安置腔的外侧；曲柄组件具有作用在罩体安置腔的外轮廓位置的锁止位置，以及在动力驱动下离开罩体安置腔的外轮廓位置的解锁位置。这样设置通过锁止机构代替火工装置中的爆炸螺栓，与现有技术相比，本装置在整流罩分离前不采用火工连接解锁装置而同样能够达到预锁定的功能，并同样可以完成控制分离整流罩体的工序，此外本装置可以长期多次重复使用，成本较低，克服现有技术中的火箭整流罩分离试验装置试验成本高的缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及航天器技术领域，具体涉及一种火箭整流罩分离试验装置。

背景技术

整流罩分离方式可分为整体式分离和分瓣式分离。分瓣式分离又可分为旋抛式分离和平抛式分离。分瓣式分离的整流罩结构一般沿轴向被分为两瓣甚至多瓣，分离前各瓣之间通过连接解锁装置固连，然后再通过整流罩底端面与箭体固连。

轴向两瓣之间的分离面被称为纵向分离面，整流罩底端面与箭体固连的分离面被称为横向分离面。分离旋抛开始时，先进行横向分离面解锁，再进行纵向分离面解锁。分离面解锁后，整流罩被分成两个半罩，两半罩分别在分离能源（通常为弹簧）的推动下，绕下端铰链向外旋转，达到一定角速度时，铰链脱钩，整流罩与箭体分离。

无论旋抛式分离和平抛式分离，火箭整流罩通过地面试验进行方案正确性验证是不可或缺的环节。而且，出于获取多次试验子样的考虑，一般还要安排进行多次试验。现有技术中，纵向分离面和横向分离面上都设置有遥控控制的爆炸螺栓，即火工分离解锁装置，每次试验都要消耗，试验消耗性成本较高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的火箭整流罩分离试验装置试验成本高的缺陷，从而提供一种火箭整流罩分离试验装置。

本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，包括：基台；

架体，设置在所述基台的上方位置；

锁止机构，设置在所述架体上，包括曲柄组件，所述曲柄组件与所述基台之间设置有适于放置整流罩体的罩体安置腔，所述曲柄组件设置在所述罩体安置腔的外侧；

曲柄组件具有作用在所述罩体安置腔的外轮廓位置的锁止位置，以及在动力驱动下离开所述罩体安置腔的外轮廓位置的解锁位置。

架体上设置有曲柄支座，所述曲柄组件可转动地连接在所述曲柄支座上。

曲柄组件包括：曲柄前臂；

曲柄摇臂，与所述曲柄前臂固定连接，连接处与所述曲柄支座的端部铰接；

抵接端头，设于所述曲柄摇臂端部，与所述罩体安置腔的外轮廓相对应的部位的形状一致。

曲柄摇臂包括夹持部，所述夹持部朝向相邻所述曲柄摇臂上的所述夹持部凸出设置，适于在所述曲柄前臂的带动下与相邻所述夹持部连接固定。

曲柄组件呈“V”形设置。

架体包括：横梁，设于所述罩体安置腔的竖直方向顶部，沿水平方向设置，其上设置有所述曲柄支座；

立柱，与所述横梁固定连接，适于支撑所述横梁。

火箭整流罩分离试验装置还包括：

第一杆件，与所述横梁固定连接，并沿高度方向向下延伸设置，沿所述第一杆件长度方向上设置有导向槽；

滑块，适于在外力作用下在所述导向槽内运动；

曲柄前臂一端穿过所述滑块与所述滑块活动连接，所述曲柄组件适于在所述滑块的驱动下在所述锁止位置和所述解锁位置之间进行旋转。

火箭整流罩分离试验装置还包括：控制装置，所述控制装置包括连接线，所述连接线一端连接固定所述滑块。

控制装置还包括：滑轮组，设在所述横梁上，至少包括第一滑轮件和第二滑轮件，所述第一滑轮件设置在所述第一杆件上端，所述第二滑轮件和所述第一滑轮件分置在所述立柱对应横梁上位置的两侧；

控制台，设置在所述第二滑轮件正下方，内置有重锤，所述重锤与所述控制台内底面间隔设置，适于沿竖直方向起落；

连接线，另一端通过所述第一滑轮件和第二滑轮件延伸至所述重锤，所述连接线与所述滑块及所述重锤绷紧连接。

控制台还包括:连接部，设置在所述控制台内顶面，具有与所述重锤固定连接的锁定状态；

控制器，与所述连接部和所述夹持部电连接，适于分别控制所述连接部固定或分离所述重锤，相邻所述夹持部固定或分离。

夹持部和所述连接部为电磁吸盘。

基台处设置有分离铰链，所述分离铰链适于在所述罩体安置腔内的分罩体转动至预设位置后，与所述基台脱离。

基台周侧设置有回收装置。

回收装置为回收网，一端与所述基台周侧固定连接，另一端与所述立柱连接固定。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，包括：基台；架体，设置在所述基台的上方位置；锁止机构，设置在所述架体上，包括曲柄组件，所述曲柄组件与所述基台之间设置有适于放置整流罩体的罩体安置腔，所述曲柄组件设置在所述罩体安置腔的外侧；所述曲柄组件具有作用在所述罩体安置腔的外轮廓位置的锁止位置，以及在动力驱动下离开所述罩体安置腔的外轮廓位置的解锁位置。

这样设置通过锁止机构代替火工装置中的爆炸螺栓，维持整流罩在试验前的合体状态，并固定连接整流罩的分罩体。在试验时，控制锁止机构解锁，使处于抵接状态的整流罩体的各个分离面分离，快速解除对整流罩体分罩体的约束，使分罩体完成分离程序。与现有技术相比，本装置在整流罩分离前不采用火工连接解锁装置而同样能够达到预锁定的功能，并同样可以完成控制分离整流罩体的工序，此外本装置可以长期多次重复使用，成本较低，克服现有技术中的火箭整流罩分离试验装置试验成本高的缺陷。

2. 本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，架体上设置有曲柄支座，所述曲柄组件可转动地连接在所述曲柄支座上。

在架体上设置曲柄支座并连接有曲柄组件，这样设置，一方面可以使曲柄组件在整流罩分罩体开始分离后，不会与分罩体连接或随分罩体共同运动，使整流罩体单独下落，保证曲柄组件不会对分罩体分离的数据或其他试验结果造成影响，另一方面曲柄组件的重量由设置曲柄支座的架体承担，避免因设置曲柄组件而对整流罩体产生额外的压迫力，降低整流罩体的负荷，提高装置的安全性。

3.本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，曲柄摇臂包括夹持部，所述夹持部朝向相邻所述曲柄摇臂上的所述夹持部凸出设置，适于在所述曲柄前臂的带动下与相邻所述夹持部连接固定。

通过相邻夹持部间的固定连接，使得抵接端头稳固的抵接在分罩体上的倾斜外侧面上并提供垂直于抵接面的聚合力，由于抵接面为与基台顶面存在倾斜角度的外侧面，聚合力包括了朝向整流罩体的中轴线的分力和朝向基台的分力，这样不同分罩体上抵接端头提供的不同聚合力使得各分罩体相互抵接，并固定在基台上，起到与火工装置中连接整流罩纵向分离面和横向分离面的爆炸螺栓相同的作用。

4. 本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，还包括：第一杆件，与所述横梁固定连接，并沿高度方向向下延伸设置，沿所述第一杆件长度方向上设置有导向槽；滑块，适于在外力作用下在所述导向槽内运动；所述曲柄前臂一端穿过所述滑块与所述滑块活动连接，所述曲柄组件适于在所述滑块的驱动下在所述锁止位置和所述解锁位置之间进行旋转。

曲柄组件的两端分别连接滑块和分罩体，并与横梁上的曲柄支座连接固定，在外力作用下，滑块在第一杆件的导向槽内运动，与滑块连接的曲柄组件随滑块的运动开始以曲柄支座为圆心旋转，旋转过程中，曲柄组件与分罩体抵接的一端与分罩体分离，曲柄组件对分罩体的固定作用消失，分罩体发生分离。

通过曲柄组件及导轨滑块的组合，可以使滑块竖直方向的直线运动转化为曲柄组件的转动，可以实现曲柄组件对分罩体的抵接或分离，这样设置，不仅可以多次重复使用，降低设备成本，且控制便捷，安装方便，避免了爆炸螺栓等装置的安装，提高了试验装置的安全性。

5.本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，控制装置包括：滑轮组，设在所述横梁上，至少包括第一滑轮件和第二滑轮件，所述第一滑轮件设置在所述第一杆件上端，所述第二滑轮件和所述第一滑轮件分置在所述立柱对应横梁上位置的两侧； 控制台，设置在所述第二滑轮件正下方，内置有重锤，所述重锤与所述控制台内底面间隔设置，适于沿竖直方向起落；所述连接线，另一端连接所述重锤，所述连接线与所述滑块及所述重锤绷紧连接。

连接线通过滑轮组连接重锤和滑块，改变用力方向，通过控制重锤的升降来控制滑块在第一杆件导向槽内的运动，为滑块提供运动的驱动力，这样设置，一方面通过在横梁不同位置上设置滑轮件，分散了横梁的受力，降低了横梁各部分的负荷，避免了应力集中的现象，提高了试验装置的使用寿命；另一方面，第二滑轮件和第一滑轮件分置在立柱对应横梁上位置的两侧，便于回收装置的安装设置，避免与控制台出现干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的火箭整流罩分离试验装置的结构示意图；

图2为图1所示的火箭整流罩分离试验装置的A部结构放大图；

图3为图2所示的火箭整流罩分离试验装置A部结构放大图中曲柄摇臂转动30度状态下的结构示意图；

图4为图2所示的火箭整流罩分离试验装置A部结构放大图中曲柄摇臂转动45度状态下的结构示意图；

附图标记说明：

1-基台；2-整流罩体；3-锁止机构；4-控制装置；5-回收网；21-分罩体；31-曲柄组件；311-第一杆件；312-滑块；313-曲柄前臂；314-曲柄摇臂；315-夹持部；316-抵接端头；32-横梁；321-曲柄支座；33-立柱；34-分离弹簧；35-分离铰链；41-第一滑轮件；42-第二滑轮件；43-控制台；431-重锤；432-连接部；433-控制器；44-连接线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-图4所示，本发明提供一种火箭整流罩分离试验装置，包括：基台1；架体，设置在基台1的上方位置；锁止机构3，设置在架体上，包括曲柄组件31，曲柄组件31与基台1之间设置有适于放置整流罩体2的罩体安置腔，曲柄组件31设置在罩体安置腔的外侧；曲柄组件31具有作用在罩体安置腔的外轮廓位置的锁止位置，以及在动力驱动下离开罩体安置腔的外轮廓位置的解锁位置。

当需要对整流罩体2进行测试时，将整流罩体2放入罩体安置腔内部。整流罩体2包括至少两个分罩体21，相邻分罩体21连接处所在平面经过整流罩体2的中轴线，整流罩体2底部与基台1活动连接；在本实施例中，整流罩体2均分为两个分罩体21，整流罩体2底部与基台1顶面齐平，作为可变换的实施方式，整流罩体2可以分为多个分罩体21并且各个分罩体21对应一组曲柄组件31。

这样设置通过锁止机构3代替火工装置中的爆炸螺栓，维持整流罩在试验前的合体状态，并固定连接整流罩的分罩体21。在试验时，控制锁止机构3解锁，使处于抵接状态的整流罩体2的各个分离面分离，快速解除对整流罩体2分罩体21的约束，使分罩体21完成分离程序。与现有技术相比，本装置在整流罩分离前不采用火工连接解锁装置而同样能够达到预锁定的功能，并同样可以完成控制分离整流罩体2的工序，此外本装置可以长期多次重复使用，成本较低，克服现有技术中的火箭整流罩分离试验装置试验成本高的缺陷。

如图2所示，在架体上设置有朝向下方设置的曲柄支座321，曲柄组件31可转动地连接在曲柄支座321上。在架体上设置曲柄支座321并连接有曲柄组件31，这样设置，一方面可以使曲柄组件31在整流罩分罩体21开始分离后，不会与分罩体21连接或随分罩体21共同运动，使整流罩体2单独下落，保证曲柄组件31不会对分罩体21分离的数据或其他试验结果造成影响，另一方面曲柄组件31的重量由设置曲柄支座321的架体承担，避免因设置曲柄组件31而对整流罩体2产生额外的压迫力，降低整流罩体2的负荷，提高装置的安全性。本实施例中，曲柄支座321与架体之间的夹角不进行限定，其可以垂直于架体设置，也可以与架体之间呈锐角设置。

本实施例中，曲柄组件31包括：曲柄前臂313；曲柄摇臂314，与曲柄前臂313固定连接，连接处与曲柄支座321的端部铰接；抵接端头316，设于曲柄摇臂314端部，与罩体安置腔的外轮廓相对应的部位的形状一致。

具体的，当罩体安置腔的外轮廓为弧形时，抵接端头316自身也呈弧形设置，此时可以确保抵接端头316紧密贴合在罩体安装腔或者分罩体21的外表面上。

在本实施例中，曲柄前臂313和曲柄摇臂314之间间隔一定的夹角，对于夹角的角度不进行限定，其可以是90度，也可以是45度。作为优选的实施方式，本实施例中曲柄组件31呈“V”形设置，此时曲柄前臂313和曲柄摇臂314之间的夹角为40度。

本实施例中，如图2所示，曲柄摇臂314包括夹持部315，夹持部315朝向相邻曲柄摇臂314上的夹持部315凸出设置，具体的，位于左右两侧的曲柄摇臂314上分别设置有一个夹持部315，两个夹持部315彼此相对设置，适于在曲柄前臂313的带动下与相邻夹持部315连接固定。在本实施例中，两夹持部315相对设置，且为电磁吸盘，在控制器433远程控制下发生固定或松开。作为可变换的实施方式，夹持部315可以为电磁锁。

通过相邻夹持部315间的固定连接，使得抵接端头316稳固的抵接在分罩体21上的倾斜外侧面上并提供垂直于抵接面的聚合力，由于抵接面为与基台1顶面存在倾斜角度的外侧面，聚合力包括了朝向整流罩体2的中轴线的分力和朝向基台1的分力，这样不同分罩体21上抵接端头316提供的不同聚合力使得各分罩体21相互抵接，并固定在基台1上，起到与火工装置中连接整流罩纵向分离面和横向分离面的爆炸螺栓相同的作用。

本实施例中，如图1所示，架体包括：横梁32，设于罩体安置腔的竖直方向顶部，沿水平方向设置，其上设置有曲柄支座321；立柱33，与横梁32固定连接，适于支撑横梁32。本实施例中架体包括单根横梁32和两个立柱33，横梁32设于整流罩体2的竖直方向顶部，沿水平方向设置，朝向各分罩体21延伸有曲柄支座321；立柱33与横梁32固定连接，用于支撑横梁32。

本实施例中，为了实现对曲柄组件31的驱动，可以直接通过手工的方式拨动曲柄组件31上的曲柄前臂313，例如采用带钩的长杆直接作用在曲柄前臂313上。作为优选的实施方式，本实施例还包括第一杆件311，与横梁32固定连接，并沿高度方向向下延伸设置，沿第一杆件311长度方向上设置有导向槽；滑块312，适于在外力作用下在导向槽内运动；曲柄前臂313一端穿过滑块312与滑块312活动连接，曲柄组件31适于在滑块312的驱动下在锁止位置和解锁位置之间进行旋转。

曲柄组件31的两端分别连接滑块312和分罩体21，并与横梁32上的曲柄支座321连接固定，在外力作用下，滑块312在第一杆件311的导向槽内运动，与滑块312连接的曲柄组件31随滑块312的运动开始以曲柄支座321为圆心旋转，旋转过程中，曲柄组件31与分罩体21抵接的一端与分罩体21分离，曲柄组件31对分罩体21的固定作用消失，分罩体21发生分离。同时，通过曲柄组件31及导轨滑块312的组合，可以使滑块312竖直方向的直线运动转化为曲柄组件31的转动，可以实现曲柄组件31对分罩体21的抵接或分离，这样设置，不仅可以多次重复使用，降低设备成本，且控制便捷，安装方便，避免了爆炸螺栓等装置的安装，提高了试验装置的安全性。

具体地，外力作用在滑块312上使得滑块312相对第一杆件311在竖直方向运动滑动。对于外力的来源不进行限定，其可以采用电机与牵引钢丝的组合，牵引钢丝的下端作用在滑块312上，电机作用在横梁32上，或者可以采用齿轮齿条的组合，滑块312作用在齿条的下端，齿条的上端与齿轮相配合，齿轮自身连接在电机上。

作为优选的实施方式，本实施例中设置有控制装置4，控制装置4包括连接线44，连接线44一端连接固定滑块312。

通过设置连接线44，外力直接作用在连接线44的另一端，即可实现固定滑块312上升动作，当松开连接线44后，固定滑块312在自身重力作用下发生下降，使得曲柄组件31复位。

本实施例中，控制装置4还包括：滑轮组，设在横梁32上，至少包括第一滑轮件41和第二滑轮件42，第一滑轮件41设置在第一杆件311上端，第二滑轮件42和第一滑轮件41分置在立柱33对应横梁32上位置的两侧；控制台43，设置在第二滑轮件42正下方，内置有重锤431，重锤431与控制台43内底面间隔设置，适于沿竖直方向起落；连接线44，另一端通过第一滑轮件41和第二滑轮件42延伸至重锤431，连接线44与滑块312及重锤431绷紧连接。

连接线44通过滑轮组连接重锤431和滑块312，改变用力方向，通过控制重锤431的升降来控制滑块312在第一杆件311导向槽内的运动，为滑块312提供运动的驱动力，这样设置，一方面通过在横梁32不同位置上设置滑轮件，分散了横梁32的受力，降低了横梁32各部分的负荷，避免了应力集中的现象，提高了试验装置的使用寿命；另一方面，第二滑轮件42和第一滑轮件41分置在立柱33对应横梁32上位置的两侧，便于回收装置的安装设置，避免与控制台43出现干涉。

如图1所示，所述控制台43还包括:连接部432，设置在控制台43内顶面，具有与重锤431固定连接的锁定状态； 控制器433，与连接部432和夹持部315电连接，适于分别控制连接部432固定或分离重锤431，相邻夹持部315固定或分离。作为可变换的实施方式，连接部432可以为电磁直线导轨。在本实施例中，连接部432和夹持部315连接同一个控制器433，作为可变换的实施方式，连接部432和夹持部315也可以分别连接不同的控制器433。

在本实施例中，夹持部315和连接部432为电磁吸盘。连接部432自身可以是电磁铁，也可以是导磁金属，也可以是磁铁，当连接部432通电后，连接部432会与分离重锤431发生吸附。

如图1所示，火箭整流罩分离试验装置还包括分离弹簧34，分离弹簧34设置在整流罩体2内侧，可以为相邻分罩体21提供分离的推动力。基台1与分罩体21转动连接，且连接位置处设置有分离铰链35，分离铰链35适于在分罩体21转动至预设位置后，与基台1脱离。

基台1周侧设置有回收装置。在本实施例中，回收装置为回收网5，一端与基台1周侧固定连接，另一端与立柱33连接固定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。