[發明專利]一種用于飛行器快速開艙的爆炸切割分離裝置

有效

• 申請號: 202010897722.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112109926B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 黃勇;周小玄;郝南勇;畢生凡
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64;B64G1/22
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發明公開了一種用于飛行器快速開艙的爆炸切割分離裝置，包括聚能切割索、緩沖防護條、保護罩、基座和擋板。聚能切割索呈環形布置，并沿飛行器殼體的分離面內壁設置，緩沖防護條外壁設有一圈第一凹槽，聚能切割索嵌入飛第一凹槽，保護罩貼合飛行器殼體內壁，保護罩的外壁上開有第二凹槽，緩沖防護條嵌入第二凹槽，保護罩一端向第二凹槽方向開有一個第三凹槽，基座嵌入第三凹槽和飛行器殼體主體部分之間。保護罩另一端向第二凹槽方向開有一個第四凹槽，擋板一端嵌入第四凹槽和飛行器殼體之間，抵住保護罩，另一端位于第四凹槽外并與飛行器殼體的切割分離部分固連。本發明在飛行器開艙時具有切割速度快、切割面大和切割威力高的優點。

技術領域

本發明屬于爆炸切割領域，具體涉及一種用于飛行器快速開艙的爆炸切割分離裝置。

背景技術

近年來，我國在航空航天領域取得了令世人矚目的成就，航空航天事業的發展帶動了一系列科學技術的進步。我國政府高度重視飛行器產業的發展，將其作為國家戰略性新興產業和優先發展的高技術產業。飛行器結構通常采用比重小、比強度高、比模量大、加工成形方便、耐高低溫以及耐老化和耐腐蝕能力強等特點的材料。在航空航天領域，鋁合金材料具有飛行器對材料高要求的獨特優點，所以鋁合金材料在航空航天技術中和軍事上得到了有效的應用。

目前鋁合金材料成為國內外大力發展的航空航天高性能材料，制造飛行器艙體裝備結構件，可以在保證飛行器裝備性能的同時，極大降低材料的成本，大大減輕裝備的質量。鋁合金材料的應用有效解決了飛行器結構一體化和輕質化的要求，但對于常規飛行器而言，其中面臨的一個關鍵問題是如何快速開艙，實現有效的切割分離。

目前，由于飛行器開艙存在著一些技術難點，爆炸切割分離通常會造成飛行器殼體的損傷和破壞，常常會造成分離面參差不齊、材料分層和撕裂等現象，甚至還會造成其他結構件的損傷。因此，采用結構合理的切割分離裝置，是實現飛行器快速開艙技術的關鍵，也是目前飛行器開艙技術發展的新型方向。

因此有必要研發一種設計合理、結構簡單，能夠廣泛應用于飛行器快速開艙的切割分離裝置。與飛行器形成全面的輕質一體化，解決現有飛行器開艙技術的不足，難以實現切割有效性和時效性的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于飛行器快速開艙的爆炸切割分離裝置，有效解決了主體部分和切割分離部分對連接強度與有效分離的設計矛盾，在保證足夠連接強度的同時，又能保證切割分離部分與主體部分的有效分離，具有很好的應用前景。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種用于飛行器快速開艙的爆炸切割分離裝置，設置在飛行器殼體內，包括聚能切割索、緩沖防護條、保護罩、基座、擋板、起爆器。飛行器殼體包括主體部分和切割分離部分（飛行器開艙區域），聚能切割索包括兩條環向索和兩條縱向索，兩條環向索和兩條縱向索呈四邊形狀布設在飛行器開艙區域的殼體內壁，搭接部位接縫處設有起爆器，緩沖防護條外壁設有一圈第一凹槽，聚能切割索嵌入第一凹槽，第一凹槽與聚能切割索緊密配合，緩沖防護條的外壁面為向內凹的圓弧狀，可以有效吸收爆轟能量。保護罩為拱形，保護罩貼合飛行器殼體內壁，保護罩的外壁上開有第二凹槽，緩沖防護條嵌入第二凹槽，保護罩一端向第二凹槽方向開有一個第三凹槽，基座嵌入第三凹槽和飛行器殼體主體部分之間，并通過第一螺栓固連。保護罩另一端向第二凹槽方向開有一個第四凹槽，擋板一端嵌入第四凹槽和飛行器殼體之間，抵住保護罩，另一端位于第四凹槽外并通過第二螺栓與飛行器殼體的切割分離部分固連。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

（1）本發明裝置結構設計簡單合理，與飛行器實現了全面的輕質一體化，在保證飛行器艙體切割分離部分和主體部分連接強度的同時，又能達到很好的分離效果，有效解決了分離后結構完整無變形的問題，能夠廣泛應用于飛行器的快速開艙。

（2）本發明采用聚能切割索對飛行器艙體進行快速切割分離，其開艙區域斷裂是由射流侵徹和爆轟崩裂兩部分組成，但是不同結構裝置切割分離時射流侵徹厚度和爆轟崩裂厚度的占比是不同的。