级间分离试验系统、可靠性增长试验方法和装置与流程

本发明涉及运载火箭，尤其涉及一种级间分离试验系统、可靠性增长试验方法和装置。

背景技术：

1、运载火箭的级间分离是指多级火箭中相邻两级之间的分离，目的是抛弃推进剂耗尽级。随着对可回收火箭的研究探索，级间分离技术的发展趋势逐渐走向冷分离，美国猎鹰9火箭使用的就是冷分离技术，为了提高冷分离的可靠性，运载火箭的级间冷分离试验就变得尤为重要。但是，现有技术中的没有考虑实际试验中的各种影响因素，也没有涉及可靠性增长试验方案的设计。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种级间分离试验系统、可靠性增长试验方法和装置，考虑实际试验中的各种影响因素并提供一种可靠性增长试验方案的设计。

2、为达上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种运载火箭级间分离试验系统，所述分离系统包括：第一模拟质量体、第二模拟质量体，以及位于所述第一模拟质量体和所述第二模拟质量体之间的固定与分离机构和推动与采集机构；

3、所述固定于分离机构包括若干拉杆和解锁机构，所述拉杆的一端与所述第一模拟质量体连接，所述拉杆的另一端通过解锁机构与第二模拟质量体连接；

4、所述推动与采集机构包括气动推杆和传感器，所述传感器设置于所述气动推杆上，所述气动推杆的一端与所述第一模拟质量体固定连接，所述气动推杆的另一端与所述第二模拟质量体活动连接，所述传感器用于采集所述气动推杆上的推力与时间数据和位移与推力数据。

5、在一些可能的实施方式中，所述分离试验系统还包括：第一气瓶、第二气瓶、电磁阀时序控制器；

6、所述第一气瓶与所述解锁机构连接，所述第一气瓶与所述解锁机构之间设置有第一电磁阀；

7、所述第二气瓶与所述气动推杆连接，所述第二气瓶与所述气动推杆之间设置有第二电磁阀；

8、所述电磁阀时序控制器用于控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开关；

9、所述传感器还用于采集所述级间分离推杆上的气压，实时获得所述气动推杆上的气压值。

10、在一些可能的实施方式中，所述分离试验系统还包括：配气台和阻停机构，所述配气台用于对所述气动推杆、所述第一气瓶和所述第二气瓶提供气体；所述阻停机构与所述第二模拟质量体连接，用于阻停被所述气动推杆推出的所述第二模拟质量体。

11、第二方面，本发明实施例提供了一种级间分离可靠性增长试验方法，所述可靠性增长试验方法基于第一方面任意一种所述的级间分离试验系统，所述方法包括：

12、改变第二模拟质量体的偏移角度模拟不同的分离方向，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离方向是否能够满足级间分离标准；和/或，

13、当验证不同的分离方向能够满足级间分离标准时，改变气动推杆的偏心距离模拟不同的分离角度，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离角度是否能够满足级间分离标准；和/或，

14、当验证不同的分离角度能够满足级间分离标准时，改变所述气动推杆的初始气压模拟不同的初始推力，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的初始推力是否能够满足级间分离标准；和/或，

15、当验证不同的初始推力能够满足级间分离标准时，改变第二模拟质量体的质量模拟不同的下面级分离体，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的第二模拟质量体是否能够满足级间分离标准；和/或，

16、当验证不同的第二模拟质量体能够满足级间分离标准时，改变所述气动推杆的密封圈的数量模拟不同的密封性能，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的密封性能是否能够满足级间分离标准。

17、在一些可能的实施方式中，所述方法还包括：

18、改变所述气动推杆的第二气瓶的气压模拟不同的分离推力，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离推力是否能够满足级间分离标准。

19、在一些可能的实施方式中，所述气动功能试验包括：

20、解锁解锁机构，将拉杆与第二模拟质量体断开连接，所述气动推杆推动第二模拟质量体运动；

21、通过所述气动推杆上的传感器采集所述级间分离推杆的推力与时间数据和位移与时间数据；

22、根据所述位移与时间数据获得级间分离速度；

23、根据所述级间分离速度和第二模拟质量体的质量计算级间分离能量；

24、根据所述级间分离能量验证在第二模拟质量体的质量和气动推杆的推力发生偏移的情况下是否能够达到级间分离的标准。

25、第三方面，本发明实施例提供了一种级间分离可靠性增长试验装置，所述装置包括：

26、第一模拟试验单元，用于改变第二模拟质量体的偏移角度模拟不同的分离方向，通过级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离方向是否能够满足级间分离标准；和/或，

27、第二模拟试验单元，用于当验证不同的分离方向能够满足级间分离标准时，改变气动推杆的偏心距离模拟不同的分离角度，通过级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离角度是否能够满足级间分离标准；和/或，

28、第三模拟试验单元，用于当验证不同的分离角度能够满足级间分离标准时，改变所述气动推杆的初始气压模拟不同的初始推力，通过级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的初始推力是否能够满足级间分离标准；和/或，

29、第四模拟试验单元，用于当验证不同的初始推力能够满足级间分离标准时，改变第二模拟质量体的质量模拟不同的下面级分离体，通过级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的第二模拟质量体是否能够满足级间分离标准；和/或，

30、第五模拟试验单元，用于当验证不同的第二模拟质量体能够满足级间分离标准时，改变所述气动推杆的密封圈的数量模拟不同的密封性能，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的密封性能是否能够满足级间分离标准。

31、在一些可能的实施方式中，所述装置还包括：

32、第六模拟试验单元，用于改变所述气动推杆的第二气瓶的气压模拟不同的分离推力，通过所述级间分离试验系统反复进行气动功能试验，根据所述气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离推力是否能够满足级间分离标准。

33、第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：

34、一个或多个处理器；

35、存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现第二方面任意一种所述的一种级间分可靠性增长试验方法。

36、第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第二方面任意一种所述的一种级间分可靠性增长试验方法。

37、上述技术方案的有益技术效果在于：

38、本发明实施例提供的一种级间分离试验系统、可靠性增长试验方法和装置，所该试验方法包括：改变第二模拟质量体的偏移角度模拟不同的分离方向，根据气动功能试验获得的分离能量验证不同的分离方向是否能够满足级间分离标准；改变气动推杆的偏心距离模拟不同的分离角度，验证不同的分离角度是否能够满足级间分离标准，改变气动推杆的初始气压模拟不同的初始推力，验证不同的初始推力是否能够满足级间分离标准；改变第二模拟质量体的质量模拟不同的第二模拟质量体，验证不同的第二模拟质量体是否能够满足级间分离标准；改变气动推杆的第二气瓶的气压模拟不同的分离推力，验证不同的分离推力是否能够满足级间分离标准。本发明实施例考虑实际试验中的各种影响因素，提供了一种可靠性增长试验方案的设计。