【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火箭发射，具体涉及一种快速自动脱落的连接器、设计方法和火箭发射系统。
技术介绍
1、现代运载火箭在发射准备阶段与地面设备存在大量气、液管路，某些管路与箭上相连至火箭起飞。现役火箭设置大量箭地接口设备用来箭上增压和推进剂加注，气液连接器作为运载火箭与地面气液管路间的关键接口设备，工作可靠性直接影响火箭发射流程。目前气液连接器都设置有锁紧机构用来实现连接器与箭上接口的可靠锁紧，并且在火箭起飞前或者火箭起飞时实现连接器脱落。在推进剂加注过程中连接器锁紧可靠可防止推进剂发生泄露，保证了加注过程的安全性。
2、连接器的锁紧装置是连接器的核心部件，需要有针对性的研究来确保连接器工作的可靠性。不同锁紧装置的力学环境和使用范围不同，现役运载火箭很多选用低温推进剂，箭地接口处温度很低，需研究可在低温下锁紧可靠的锁紧机构。现有技术中的主流连接器大都采用勾爪式、球锁式、拉断式或者爆破式连接器，但这些连接器结构过于复杂，并且，钩爪式、球锁式的连接器的多点释放同步性很难把控，拉断分离式和爆破解锁式连接器为一次性产品，存在不可检测项目，而且一次性产品的使用成本高。
3、因此，亟需一种结构简单，能够重复利用的快速自动连接器。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种快速自动脱落的连接器、设计方法和火箭发射系统，不仅结构简单而且可重复使用，极大节约成本。
2、为达上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种快速自动脱落的连接器，所述连接器包
3、所述箭上法兰连接火箭的推进剂加注口；
4、所述对接法兰连接在所述管路的端部，用于与箭上法兰对接；
5、所述对接法兰与所述箭上法兰对接后通过所述多关节包带连接并压紧；
6、所述多关节包带的关节处通过所述解锁机构连接，所述解锁机构用于解锁所述多关节包带，实现所述对接法兰与所述箭上法兰的解锁。
7、在一些可能的实施方式中，所述多关节包带包括若干子关节，任意两个子关节之间通过解锁机构和连接件连接，所述解锁机构的数量大于等于2个。
8、在一些可能的实施方式中，所述解锁机构包括解锁销和钢索，所述解锁销的一端设置在任意两个相邻子关节之间，所述解锁销的另一端与所述钢索连接。
9、在一些可能的实施方式中，所述子关节的一端为单耳片，另一端为双耳片；
10、一个所述子关节的单耳片与其相邻的另一个所述子关节的双耳片通过所述解锁机构或者所述连接件连接。
11、在一些可能的实施方式中，在所述对接法兰与所述箭上法兰之间设置有密封组件，所述密封组件为一个或多个密封圈，每个所述密封圈设置在所述对接法兰密封槽内；
12、所述箭上法兰和所述对接法兰对接处的外侧均为v型面，所述包带的内型面为与所述v型面匹配的v型槽。
13、在一些可能的实施方式中，所述箭上法兰的内口设置有凹陷，所述对接法兰上设置有与所述凹陷匹配的凸台，所述对接法兰通过所述凸台和所述凹陷与所述箭上法兰对接。
14、在一些可能的实施方式中，所述连接器还包括：拉紧件；
15、所述拉紧件设置在任意两个相邻的子关节之间，用于拉紧多个所述关节；
16、所述拉紧件为拉扣或者双头螺柱。
17、第二方面，本专利技术实施例提供了一种快速自动脱落的连接器的设计方法，所述设计方法包括：
18、步骤s1，根据流量要求和流速要求计算流量阻力，根据所述流量阻力确定管路的通径；
19、步骤s2，根据介质相容性选择连接器材料；
20、步骤s3，根据安装要求设计连接器结构；
21、步骤s4，根据脱落要求设计解锁方式；
22、步骤s5，根据所述管路的通径、所述密封结构材料、所述连接器材料、所述连接器结构和解锁方式进行可靠性设计，所述可靠性设计包括强度可靠性、刚度可靠性、介质相容性的可靠性；
23、步骤s6，根据可靠性设计并结合工艺设计进行初步结构设计、锁紧设计和解锁设计；其中，
24、所述结构初步设计包括：采用箭上法兰与对接法兰进行对接，根据所述管路的通径确定所述箭上法兰与所述对接法兰的尺寸；
25、所述锁紧设计包括：通过多关节包带进行连接和压紧；
26、所述解锁设计包括：通过解锁机构解锁多关节包带实现所述对接法兰与所述箭上法兰的解锁。
27、在一些可能的实施方式中，所述步骤s2还包括：根据推进剂的介质温度要求和介质相容性选择密封结构材料。
28、在一些可能的实施方式中，所述步骤s6还包括：根据可靠性设计并结合工艺设计进行密封设计和重量优化设计；其中，
29、所述密封设计包括：根据推进剂的介质温度和介质相容性确定密封结构材料；
30、所述重量优化设计包括：通过有限元强度计算获取连接器结构的安全余量，根据所述安全余量对所述连接器结构的重量进行优化设计。
31、第三方面，本专利技术实施例提供了一种火箭发射系统，所述火箭发射系统包括第一方面任意一种所述的连接器。
32、上述技术方案的有益技术效果在于：
33、本专利技术实施例提供的本专利技术实施例提供了一种快速自动脱落的连接器和火箭发射系统，该连接器包括：管路、箭上法兰、对接法兰和多关节包带；箭上法兰连接火箭的推进剂加注口；对接法兰连接在管路的端部，用于与箭上法兰对接；对接法兰与箭上法兰对接后通过多关节包带连接并压紧；多关节包带的关节处设置有解锁机构，通过解锁机构解锁多关节包带后，管路与对接法兰从箭上法兰上自动脱落。仅通过法兰对接，结构简单，可以适应不同管路的通径，通过将解锁机构快速解锁多关节包带，实现连接器的自动解锁脱落，能够适应0s脱落需求，而且可重复使用，可极大节约成本。
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1.一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述连接器包括：管路(1)、箭上法兰(2)、对接法兰(3)、多关节包带(4)和解锁机构(5)；
2.根据权利要求1所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述多关节包带(4)的材料为非金属或金属；
3.根据权利要求2所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述解锁机构(5)包括：解锁销(51)和钢索(52)，所述解锁销(51)的一端设置在任意两个相邻子关节(41)之间，所述解锁销(51)的另一端与所述钢索(52)连接。
4.根据权利要求2所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述子关节(41)的一端为单耳片(411)，另一端为双耳片(412)；
5.根据权利要求1所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，在所述对接法兰(3)与所述箭上法兰(2)之间设置有密封组件，所述密封组件为一个或多个密封圈(6)，每个所述密封圈(6)设置在所述对接法兰(3)的密封槽内。
6.根据权利要求1所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种快速
8.根据权利要求2所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述连接器还包括：拉紧件(7)；
9.一种快速自动脱落的连接器的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：
10.根据权利要求9所述的设计方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：根据推进剂的介质温度要求和介质相容性选择密封结构材料。
11.根据权利要求9所述的设计方法，其特征在于，所述步骤S6还包括：根据可靠性设计并结合工艺设计进行密封设计和重量优化设计；其中，
12.一种火箭发射系统，其特征在于，所述火箭发射系统包括权利要求1-8任意一项所述的连接器。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
14.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求9-11中任意一项所述的一种快速自动脱落的连接器的设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述连接器包括：管路(1)、箭上法兰(2)、对接法兰(3)、多关节包带(4)和解锁机构(5)；
2.根据权利要求1所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述多关节包带(4)的材料为非金属或金属；
3.根据权利要求2所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述解锁机构(5)包括：解锁销(51)和钢索(52)，所述解锁销(51)的一端设置在任意两个相邻子关节(41)之间，所述解锁销(51)的另一端与所述钢索(52)连接。
4.根据权利要求2所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，所述子关节(41)的一端为单耳片(411)，另一端为双耳片(412)；
5.根据权利要求1所述的一种快速自动脱落的连接器，其特征在于，在所述对接法兰(3)与所述箭上法兰(2)之间设置有密封组件，所述密封组件为一个或多个密封圈(6)，每个所述密封圈(6)设置在所述对接法兰(3)的密封槽内。
6.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭凤明，张欣，陈秉理，杜晔，
申请(专利权)人：北京天兵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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