本申請涉及航天飛行器分離，尤其涉及一種爆炸螺栓的收集器件、航天飛行器分離系統(tǒng)和航天飛行器。

背景技術(shù)：

1、分離技術(shù)是火箭等航天飛行器完成相應(yīng)載荷任務(wù)的重要技術(shù)。分離技術(shù)可以通過分離解鎖裝置實(shí)現(xiàn)，分離解鎖裝置廣泛存在于以運(yùn)載火箭為代表的多級航天飛行器中。分離解鎖裝置在接收信號轉(zhuǎn)化裝置的輸出前，將需分離的兩個結(jié)構(gòu)件連接在一起；在接收到信號轉(zhuǎn)化裝置的輸出后，將相互連接在一起的兩個結(jié)構(gòu)件解除連接關(guān)系。例如整流罩分離或火箭級間分離等，均需要使用分離解鎖裝置。

2、目前使用較多的分離解鎖裝置是分離火工品，爆炸螺栓作為一種分離火工品被廣泛使用。爆炸螺栓起爆時，存在很大的沖擊力，起爆后會將連接有緊固螺母一端的螺桿剪斷，剪斷后的螺桿會像子彈一樣高速飛出。為避免剪斷螺桿撞擊其他設(shè)備，在剪斷螺桿的飛行方向上設(shè)置有收集盒，爆炸螺栓起爆時，剪斷螺桿飛入收集盒進(jìn)行收集。

3、然而，現(xiàn)有技術(shù)中，高速飛出的剪斷螺桿進(jìn)入收集盒時，會對收集盒的底部進(jìn)行撞擊，并進(jìn)行多次重復(fù)反彈，直至能量消耗完成，儲存在收集盒內(nèi)。剪斷螺桿在收集盒內(nèi)進(jìn)行反彈時，存在多次的高頻沖擊，若火箭的電氣設(shè)備距離收集盒較近，存在影響電氣設(shè)備正常工作的風(fēng)險；與此同時，如剪斷螺桿反彈時，反彈回爆炸螺栓的安裝孔，會對分離體產(chǎn)生額外的干擾力矩，造成分離失敗，產(chǎn)生不可估量的后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N爆炸螺栓的收集器件、航天飛行器分離系統(tǒng)和航天飛行器，在爆炸螺栓起爆的情況下，爆炸螺栓高速飛出的斷裂連接件在收集器件的收集孔內(nèi)沿第一方向運(yùn)動，擠壓收集孔的內(nèi)壁面并形成自鎖，斷裂連接件不會產(chǎn)生反彈，降低反彈產(chǎn)生的高頻沖擊影響其他設(shè)備正常工作的風(fēng)險，同時降低斷裂連接件反彈回爆炸螺栓的安裝孔，對分離體產(chǎn)生干擾的風(fēng)險，有利于航天飛行器的分離體順利分離。

2、為達(dá)到上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：

3、本申請第一方面提供一種爆炸螺栓的收集器件，收集器件設(shè)置有收集孔，收集孔具有收集口，收集孔從收集口處沿第一方向向內(nèi)延伸；

4、其中，沿第一方向，收集孔的截面積逐漸減??；

5、在爆炸螺栓起爆的情況下，爆炸螺栓的斷裂連接件在收集孔內(nèi)沿第一方向運(yùn)動，爆炸螺栓的斷裂連接件擠壓收集孔的內(nèi)壁面形成自鎖。

6、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，收集孔的截面形狀為圓形或方形或梯形或三角形。

7、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，收集孔為錐孔，錐孔的半錐角為a，3.5°≤a≤7°。

8、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)爆炸螺栓的斷裂連接件擠壓收集孔的內(nèi)壁面形成自鎖時，爆炸螺栓的斷裂連接件全部位于收集孔內(nèi)。

9、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，收集器件包括收集件，收集件設(shè)置有收集孔，收集件為聚四氟乙烯材質(zhì)或聚碳酸酯材質(zhì)或聚丙烯材質(zhì)。

10、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，收集器件包括收集件和容納件，收集件設(shè)置有收集孔，容納件設(shè)置有一側(cè)開口的容納腔，收集件安裝于容納腔內(nèi)，收集件的收集口朝向容納腔外。

11、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，收集件與容納件間隙配合。

12、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，容納件為金屬件。

13、本申請第二方面提供一種航天飛行器分離系統(tǒng)，分離系統(tǒng)包括：

14、上述第一方面所述的收集器件；

15、爆炸螺栓：

16、其中，收集器件用于收集爆炸螺栓的斷裂連接件；

17、在爆炸螺栓起爆的情況下，爆炸螺栓的連接件斷裂，爆炸螺栓的斷裂連接件在收集孔內(nèi)沿第一方向運(yùn)動，爆炸螺栓的斷裂連接件擠壓收集孔的內(nèi)壁面形成自鎖。

18、本申請第三方面提供一種航天飛行器，航天飛行器包括：

19、第一分離體和第二分離體；

20、上述第二方面所述的分離系統(tǒng)；

21、其中，第一分離體和第二分離體通過爆炸螺栓連接，收集器件安裝于第二分離體，爆炸螺栓的連接件通過收集口伸入收集孔內(nèi)；

22、在爆炸螺栓起爆的情況下，爆炸螺栓的連接件斷裂，爆炸螺栓的斷裂連接件在收集孔內(nèi)沿第一方向運(yùn)動，爆炸螺栓的斷裂連接件擠壓收集孔的內(nèi)壁面形成自鎖。

23、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，爆炸螺栓的軸線與收集器件的收集孔的軸線重合。

24、由上述技術(shù)方案可知，本申請至少具有如下有益效果：

25、本申請?zhí)峁┝艘环N爆炸螺栓的收集器件、航天飛行器分離系統(tǒng)和航天飛行器，該收集器件安裝于航天飛行器的分離體，在爆炸螺栓起爆的情況下，爆炸螺栓高速飛出的斷裂連接件進(jìn)入收集器件的收集孔并在收集孔內(nèi)沿第一方向運(yùn)動，對收集孔的內(nèi)壁面產(chǎn)生擠壓，收集孔的內(nèi)壁擠壓變形后將高速的斷裂連接件的動能吸收，斷裂連接件與收集孔的內(nèi)壁面摩擦形成自鎖，斷裂連接件不會產(chǎn)生反彈，降低爆炸螺栓起爆時帶來的二次或多次沖擊，進(jìn)而降低反彈產(chǎn)生的高頻沖擊影響其他設(shè)備正常工作的風(fēng)險，同時降低斷裂連接件反彈回爆炸螺栓的安裝孔，對分離體產(chǎn)生干擾的風(fēng)險，有利于航天飛行器的分離體順利分離；而且，當(dāng)斷裂連接件在收集孔內(nèi)形成自鎖時，斷裂連接件全部位于收集孔內(nèi)，即斷裂連接件在收集孔內(nèi)既能形成自鎖，還能被完全收集在收集孔中，對爆炸螺栓的斷裂連接件的完整收集通過本實(shí)施例中簡易的收集器件就能實(shí)現(xiàn)，無需再增加其他的零部件，該收集器件結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，為航天飛行器分離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提高了靈活性。

26、應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請中對技術(shù)特征、技術(shù)方案、有益效果或類似語言的描述并不是暗示在任意的單個實(shí)施例中可以實(shí)現(xiàn)所有的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。相反，可以理解的是對于特征或有益效果的描述意味著在至少一個實(shí)施例中包括特定的技術(shù)特征、技術(shù)方案或有益效果。因此，本說明書中對于技術(shù)特征、技術(shù)方案或有益效果的描述并不一定是指相同的實(shí)施例。進(jìn)而，還可以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合本實(shí)施例中所描述的技術(shù)特征、技術(shù)方案和有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，無需特定實(shí)施例的一個或多個特定的技術(shù)特征、技術(shù)方案或有益效果即可實(shí)現(xiàn)實(shí)施例。在其他實(shí)施例中，還可在沒有體現(xiàn)所有實(shí)施例的特定實(shí)施例中識別出額外的技術(shù)特征和有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述收集器件設(shè)置有收集孔，所述收集孔具有收集口，所述收集孔從所述收集口處沿第一方向向內(nèi)延伸；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述收集孔的截面形狀為圓形或方形或梯形或三角形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述收集孔為錐孔，所述錐孔的半錐角為a，3.5°≤a≤7°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，當(dāng)爆炸螺栓的斷裂連接件擠壓所述收集孔的內(nèi)壁面形成自鎖時，爆炸螺栓的斷裂連接件全部位于所述收集孔內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述收集器件包括收集件，所述收集件設(shè)置有所述收集孔，所述收集件為聚四氟乙烯材質(zhì)或聚碳酸酯材質(zhì)或聚丙烯材質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述收集器件包括收集件和容納件，所述收集件設(shè)置有所述收集孔，所述容納件設(shè)置有一側(cè)開口的容納腔，所述收集件安裝于所述容納腔內(nèi)，所述收集件的收集口朝向所述容納腔外。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述收集件與所述容納件間隙配合。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆炸螺栓的收集器件，其特征在于，所述容納件為金屬件。

9.一種航天飛行器分離系統(tǒng)，其特征在于，所述分離系統(tǒng)包括：

10.一種航天飛行器，其特征在于，所述航天飛行器包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的航天飛行器，其特征在于，所述爆炸螺栓的軸線與所述收集器件的收集孔的軸線重合。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N爆炸螺栓的收集器件、航天飛行器分離系統(tǒng)和航天飛行器，該收集器件安裝于航天飛行器的分離體，該收集器件設(shè)置有收集孔，收集孔具有收集口，收集孔從收集口處沿第一方向向內(nèi)延伸；其中，沿第一方向，收集孔的截面積逐漸減小。在航天飛行器的分離體分離時，爆炸螺栓起爆，爆炸螺栓高速飛出的斷裂連接件在收集孔內(nèi)沿第一方向運(yùn)動，爆炸螺栓的斷裂連接件擠壓收集孔的內(nèi)壁面形成自鎖，斷裂連接件不會產(chǎn)生反彈，降低影響其他設(shè)備正常工作的風(fēng)險，同時降低斷裂連接件反彈回爆炸螺栓的安裝孔的風(fēng)險，該分離系統(tǒng)工作可靠性高，有利于航天飛行器的分離體順利安全分離。

技術(shù)研發(fā)人員：王升亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京凌空天行科技有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8