分离系统

                          技术领域

本发明总体上涉及一种分离系统，特别地涉及一种把第一节从第二节 上分离下来的一个分离系统。

                          背景技术

在运载火箭工业上，多年来已开发研制出各种各样的分离系统来从运 载火箭上分离出有效载荷整流装置(payload fairings)，从而由此除去包含在 其内的任何宇宙飞船的盖子以便于利用。在这一方面，多年来已采用点分 离装置和线分离系统来将有效载荷整流装置从运载火箭上分离出来。

一个主要的设计考虑是不仅为运载火箭分离系统，而且为其它的分离 系统提供一种系统，该系统将导致所述被分离结构与被保留结构之间没有 碰撞。例如，在运载火箭工业中，分离系统将有效载荷整流装置结构从运 载火箭上清除出来而避免它们之间的任何碰撞是很重要的。然而，在采用 大而笨重结构的场合设计这种避免碰撞的分离系统已变得越来越困难。

                          发明内容

因此，本发明的目的是提供一种分离系统。

本发明的另一个目的是提供一种分离系统，该系统导致一个结构相对 于另一个结构的彻底分离。

本发明的又一个目的是提供一种分离系统，该系统导致一个第一结构 相对于一个第二结构的大体上无碰撞分离。

本发明还有一个目的是提供一种分离系统，该系统形成减小的分离震 动。

本发明的另一个目的是提供一种分离系统，该系统减少了出现分离碎 片和污染物的机会。

本发明通过提供一个将第一结构从第二结构上分离下来的分离系统来 达到所述的一个或多个目的。通常，按照本发明的一个方面，所述分离系 统包括第一和第二结构件(例如二倍器(doubler)或二倍器板)，在所述第 一和第二结构件上设置的第一和第二槽以及在所述第一和第二结构件之间 包含的炸药，所述结构件至少一开始相互连接所述第一结构和第二结构， 所述第一结构件与所述第二结构件分离开，所述炸药用来破裂由在所述第 一和第二结构件上的相应第一槽和第二槽确定的第一和第二断裂面处的第 一和第二结构件。重要地，所述第一和第二槽相对于彼此移开或交错排列 (例如，非共面)，以便分别在所述第一和第二结构件上的第一和第二断裂 面相对于彼此偏置或偏移开(例如，非共面)，以便避免它们之间不希望的 接触。此外，为了加强所述第一和第二结构件的破坏，根据在其上设置有 槽的特定结构件，可将所述第一和第二槽设置在所述第一和第二结构件的 爆炸面对侧和/或非爆炸面对侧。

为了有助于所述第一和第二结构件的分离和避免在分离时它们之间不 希望的接触或大的碰撞，在一个实施例中，在第一结构件上的第一槽沿由 所述爆炸装置确定的一个第一切面设置，在第二结构件上的第二槽被设置 成使得所述第二槽与至少该爆炸装置的一部分对准的位置。例如，在第二 结构件上的第二槽可与爆炸装置炸药心的中心部分对准成一线，以便随着 点燃所述爆炸装置膨胀成一个圆形轮廓时，所述第二结构件将破坏或断裂。 在另一个实施例中，相应在所述第一和第二结构件上交错排列的第一和第 二槽都沿由所述爆炸装置确定的切面设置。这种切面可由所述爆炸装置的 第一和第二部分确定(例如在未爆炸状态下所述爆炸装置的端部)。在这一 点上，由相应在第一和第二结构件上的第一和第二偏置槽确定的第一和第 二偏置断裂面可大体上与由所述爆炸装置确定的第一和第二切面相一致。 在本发明分离系统的这些实施例中，当点燃爆炸装置时，所述第一和第二 结构件或二倍器在其薄弱点处破坏或分开(例如，在所述第一和第二偏置 或交错排列的槽处)。由于所述第一和第二槽的偏置或交错排列，有利于当 点燃所述爆炸装置时所述第一和第二节或结构相对无碰撞的分离，因为减 少了所述第一和第二结构件分离部分之间的不利接触。

这种分离系统特别用于需要第一结构相对于第二结构分离的情况。在 这一方面，本发明允许当点燃爆炸装置而使得第一和第二结构件分离后在 所述第一和第二结构件的分离部分相互之间没有不利碰撞或与在膨胀状态 下的爆炸装置无碰撞或不损坏彼此的情况下，所述第一结构相对于所述第 二结构分离。例如，在具有第一结构(例如，有效载荷整流装置、门、窗、 天蓬、宇宙飞船等)和第二结构(例如中心运载火箭、地面基地火箭、空 中基地火箭或海上基地火箭)的火箭沿第一方向(例如，沿着火箭的纵轴 或火箭的运动方向)移动时，通过采用本发明的分离系统，可以导致所述 第一结构相对于第二结构沿至少一个第二方向(例如，至少横向地相对于 火箭的纵轴或至少正交地相对于火箭的方向)的分离，不会与所述第二结 构产生不利的接触，以便所述第一结构从所述第二结构上自由分离出来(例 如被喷处)。在这一方面，在所述第一和第二结构件的分离部分相互之间没 有不利碰撞或相互挂断或与已膨胀炸药容器之间没有不利碰撞的情况下， 所述第一结构可至少沿第二方向(例如，至少横向地)相对于沿至少第一 方向(例如，沿着火箭的纵轴)的第二结构分离。这样，本发明通过当点 燃爆炸装置时断开所述第一和第二结构件，不仅提供所述第一和第二结构 件的分离，而且通过提供至少偏置或交错排列的第一和第二槽来减少不希 望接触的可能性，这有助于所述第一和第二结构件在第一和第二断裂面处 的分离，所述第一断裂面与第二断裂面偏置或偏移开。

总之，为了加强所述结构件或二倍器的切断分离以及第一结构和第二 结构相对于彼此的分离，所述第一槽设置在第一结构件的第一和第二表面 (例如，爆炸面对侧和非爆炸面对侧)的一个表面，设置在所述第一结构 件的第一部分上以穿过该第一结构件确定一条破坏线，所述第二槽设置在 第二结构件的第一和第二表面(例如，爆炸面对侧和非爆炸面对侧)的一 个表面上，设置在所述第二结构件的第二部分上以穿过该第二结构件确定 一条第二破坏线。所述第一结构件的第一部分沿着第一方向与第二结构件 的第二部分偏置或偏移开。在这一点上，由于所述第一和第二交错排列槽 被相应设置在第一和第二结构件的第一和第二部分上，这样就有助于至少 沿第一结构的第二方向相对于第二结构的相对无碰撞分离。

按照本发明的一个方面，为了进一步增加第一和第二结构之间的相对 无碰撞分离的机会，减小需要破坏和弯曲所述结构件的力以有助于这种分 离，所述第一和第二结构件(例如二倍器板)可被成形为或倾向于绕一个 选定区域弯曲或铰接在一个选定区域内。在这一方面，通过提供加强弯曲 装置，当点燃爆炸装置时所述第一和第二结构件的弯曲可被加强和控制到 一定程度。在一个实施例中，加强弯曲装置包括一个在至少一个第一和第 二结构件或二倍器上的加强部分，以有助于该第一和第二结构件绕所选择 部分的弯曲，同时，有助于所述第一和第二结构件例如相应在第一和第二 交错排列槽处的破坏。在这一方面，所述第一和/或第二结构件的这种加强 部分的厚度大于在第一和第二交错排列槽处的第一和/或第二结构件的厚 度。这种加强部分可包括连接到第一和/或第二结构件的所述二倍器和或一 块分离二倍器板或加劲件的一个加厚部分。在另一个实施例中，加强弯曲 装置包括在至少一个第一和第二结构件上的至少一个第一加强弯曲释放部 分。当点燃所述爆炸装置而在其离开所述加强弯曲释放部分的一部分处破 坏至少一个第一和第二结构件时，这种加强弯曲释放部分有助于所述第一 和第二结构件中的一个围绕释放部分或在释放部分内的弯曲或铰接。关于 这一点，所述的一个或多个释放部分确定了一个在所述第一和/或第二结构 件内的厚度，该厚度小于其它部分的所述第一和/或第二结构件的厚度。这 种释放部分可被设置在这些结构件非爆炸面对表面的上面或下面部分，以 进一步当点燃爆炸装置时有助于所述结构件弯曲远离该爆炸装置。在所述 第一和/或第二结构件具有薄弱部分或槽以有助于该第一和/或第二结构件沿 这种槽确定的破坏线分离和还包括一个或多个释放部分以有助于在燃爆爆 炸装置时弯曲所述第一和/或第二结构件的情况下，在释放部分处的结构件 的厚度大于槽处的结构件的厚度。在这一方面，所述结构件将预先在所述 槽处破坏并在所述释放部分弯曲，从而允许所述第一节从第二节和相对于 第二节分离。

在另一个实施例中，分离系统进一步包括一个与至少第一结构件连接 的一个滑动面装置。重要地，当通过点燃所述爆炸装置而将至少所述第一 结构件分离后，所述滑动面装置用于至少一开始导引所述第一和第二节中 的一个远离其中的另一个。在这一方面，由于所述滑动面装置沿由滑动面 装置确定的一个预定面或通道导引第一和第二节中的其中一节远离另一 节，所以所述滑动面装置有助于第一节相对于第二节的相对无碰撞分离。 在这一实施例中，所述滑动面装置包括连接到所述第一和第二节中其中一 节的至少一个第一滑动件。为了抑制点燃爆炸装置后所述第一和第二结构 件的分离部分之间的破坏性接触，所述滑动面装置与上述第一和第二交错 排列槽中的其中一个对准成一线或共面。进一步，为了至少一开始导引所 述第一节远离第二节以便至少一个第一和第二结构件中的分离部分(它们 一开始连接所述第一节和第二节)相互之间不会有害地接触，所述第一滑 动件相对于至少一个第一和第二结构件在约1°到约90°之间取向。例如，在 具有第一节(例如有效载荷整流装置、有效载荷、门、窗、天蓬、宇宙飞 船等)和第二节(例如中心运载火箭、地面基地火箭、空中基地火箭或海 上基地火箭)的火箭沿第一方向(例如，沿着火箭的纵轴)移动时，通过 采用本发明分离系统的至少第一滑动件，可以导致所述第一节相对于第二 节沿至少一个第二方向(例如至少横向地相对于火箭的纵轴)的分离，不 会出现所述第一节或第二节的实质性破坏。更具体地，在火箭沿第一方向 (例如，沿火箭纵轴方向)运动的情况下，相对于所述第一方向成约1°到 约90°之间角度的第一滑动件至少一开始就至少部分地沿第二方向导引所述 第一节远离第二节，以便抑制所述第一和第二结构件的分离部分之间不希 望的接触。这样，本发明不仅提供了第一和第二结构的分离，而且通过提 供至少所述第一滑动件导引所述第一节远离第二节来减小由碰撞引起的实 质性破坏的可能性。

在另一个实施例中，所述滑动面装置包括第一和第二相对的滑动件或 滑动垫，用于通过点燃爆炸装置所述第一和第二结构件分离后来导引所述 第一节远离第二节。在这一实施例中，所述第一和第二滑动件限定了一个 滑动面，该滑动面与第一结构件上的第一槽对准成一直线或基本上共面， 该滑动面与在未爆炸状态下由所述爆炸装置的第一端限定的第一切面共 面。特别地，所述第一和第二滑动垫分别与第一和第二节相互连接，并且 能够相互滑动配合。在这一方面，当点燃爆炸装置而分离至少一个第一和 第二结构件后，该第一和第二垫用来至少一开始沿由该第一和第二垫确定 的至少一个第一分离面导引所述第一节远离第二节。例如，在想要使得第 一节至少横向地相对于一个纵向移动的第二节分离的情况下，所述第一和 第二滑动垫相对于至少一个第一和第二节或相对于至少一个第一和第二结 构件可在约1°到约90°的范围内取向。在一个实施例中，第一和第二滑动垫 相对于至少一个第一和第二结构件约90°取向，以有助于所述第一节在一个 至少一开始垂直于至少一个所述第一和第二结构件的方向远离所述第二节 的移动。为了进一步加强这种导引分离，至少在第一和第二滑动垫之一上 涂敷一层低摩擦涂层。

                        附图说明

图1是采用本发明的分离系统从一杆运载火箭上侧向分离三级有效载 荷整流装置(tri-sector payload fairings)的透视图；

图2A-2C表示本发明分离系统的一个实施例的按次序渐进的横截面 图；

图3A-3C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横截 面图；

图4A-4D表示本发明分离系统的又一个实施例的按次序渐进的横截 面图；

图5A-5C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横截 面图；

图6表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横截面图， 这一分离系统用来例如至少沿纵向将第一节与第二节分离开，所述第一节 随后可被继续移动和/或定向；

图7A-7C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横截 面图；

图8A-8C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横截 面图；

图9A-9C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横截 面图；

图10A-10C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横 截面图；

图11A-11C表示本发明分离系统的另一个实施例的按次序渐进的横 截面图。

                     具体实施方式

图1-11描述了本发明分离系统的各种特征性能。通常，本发明的分 离系统可至少被用来一开始将第一节与第二节相互连接，之后，将所述第 一节与第二节分离开。这种分离允许利用如传统的军用装置、推进器或类 似弹簧的装置这样的其它装置来用力相对于第二节将所述第一节弹射出。 在这一方面，本发明的分离系统可被用于各种场合(包括但不仅限于至少 将三级有效载荷整流装置10a、10b和10c从所述纵向延伸的芯部运载火箭 12上横向分离下来)，所述芯部运载火箭如图1所示沿其纵轴11运行。当 然，本发明的分离系统也可用来至少将两级有效载荷整流装置从一芯部运 载火箭(未示出)上横向分离下来。进一步，尽管这里描述的分离系统的 实施例主要是将至少纵向取向的结构横向分离下来，但这里描述的分离系 统也可用于至少将横向取向的结构纵向分离下来。

在本发明的一个实施例中，如图2A-2C所示，所述分离系统20包括 第一和第二结构件或二倍器26、30，一个带有在所述第一和第二二倍器26、 30之间盛装的炸药36的伸张管爆炸装药系统以及分别置于所述第一和第二 二倍器26、30上的第一和第二槽40、44。所述第一和第二二倍器26、30 与所述第一和第二节或结构48、52相连，所述第一和第二节例如分别与一 个有效载荷整流装置和所述运载火箭的芯部对应。在这一方面，所述分离 系统20至少最初将所述第一和第二节48、52相互连接，然后如下面更加 详细地描述的那样，通过损坏或折断所述第一和第二二倍器26、30而将所 述第一节48相对于第二节52分开。

特别如图2A所示，通过本发明的分离系统20将要被分离的第一和第 二节48、52至少一开始相互连接在一起。关于这一点，本发明的第一和第 二二倍器26、30在所述要被分离的第一和第二节48、52之间延伸，并与 之相互连接在一起。这种相互连接可通过如螺栓56a、56b这样的机械固定 件来完成，所述固定件延伸并分别插入所述第一和第二二倍器26、30和第 一和第二节48、52的孔内。所述第一和第二节48、52的端部49、53以及 所述第一和第二二倍器26、30的内壁27、31之间确定了一个空腔或空间 以盛装炸药36。可将这种炸药36(例如单心线或双心线)盛装在一个弹性 体37内，而所述炸药和弹性体被一起盛装在一个可膨胀的金属管38内。 该膨胀管38通过一个约束带55与所述第二节52相互连接，并且当所述炸 药36被点燃或爆燃时通过盛装这种爆燃物品，所述可膨胀金属管38提供 了一个没有污染的所述第一节48相对于第二节52的分离。关于这一点， 所述炸药36的爆燃导致所述管38膨胀成一个通常的圆形。所述管38的这 种膨胀破坏或折断所述第一和第二二倍器26、30，如下面将要被详细地描 述的那样，所述第一和第二二倍器26、30在第一和第二槽40、44处受剪 切和/或拉伸作用。为了吸收由炸药36的燃爆而产生的冲击振动力，在所述 管38的端部39a、39b和所述第一和第二节48、52的端部49、53之间插 入一个例如由硅胶制成的吸振片35。

在如图2A所示的一个实施例中，为了便于所述纵向延伸的第一节48 相对于纵向延伸的第二节52的至少横向的分离，将所述第一和第二槽40、 44分别设置在第一和第二二倍器26、30的外壁28、32上。所述第一和第 二槽40、44在第一和第二二倍器26、30上提供了薄弱点，以借此确定了 断裂或损坏面，当点燃炸药36时，第一和第二二倍器40、44将沿该断裂 面断裂。在图2A描述的这一实施例中，在第一二倍器26上的第一槽40相 对于第二二倍器30上的第二槽44间隔分离开。关于这一点，所述第一和 第二槽40、44相互间不在同一平面内(例如，相互偏置)。而在这一实施 例中，第一和第二槽40、44被分别沿由盛装炸药36的未膨胀管38的端部 39a、39b确定的切面置于第一和第二二倍器26、30上。特别地，在第一二 倍器26上的第一槽40与由未膨胀管38的第一端39a确定的切面对准，而 第二槽44与所述管38上的第二端部对准。所述第一和第二槽40、44的这 种设置有助于第一节48相对于第二节52的相对无损坏的分离，这是因为 如图2B-2C描述的那样，引爆炸药36时的管38的膨胀使得所述第一和 第二二倍器26、30以这样一种方式断开并从所述管38上弯曲离开，即， 以便允许所述第一节48至少从所述膨胀管38和第一和第二二倍器26、30 的分离部分29a、33a的顶部上方横向移开。

图2B描述了当引爆炸药36之后的图2A所示的分离系统20。炸药36 的点燃使得管38由于膨胀气体燃爆产物的作用而大体上膨胀成一个圆形截 面。如图2B所示那样，管38的这种膨胀使得第一和第二二倍器26、30部 分产生变形，并且使得第一和第二二倍器26、30在第一和第二槽40、44 处的薄弱部分断裂或破裂。由于所述弹性体37吸收了由炸药36产生的许 多振动力，所以引起管38膨胀的主要力是由膨胀气体产物在管38内产生 的高压。对炸药36的引爆和点燃可通过控制电路(未示出)来完成。

如图2B所示，炸药36点燃后，所述第一节和第二节48、52被分开。 关于这一点，所述第一节48相对于第二节52是可移动的。在一个实施例 中，需要相对于纵向延伸的二倍器26、30至少横向分离的场合，特别在需 要所述第一节48相对于一个纵向移动第二节52至少横向分离的场合。本 发明的分离系统20在避免所述第一节和第二节48、52之间的不需要的接 触和/或第一节和第二节48、52与所述膨胀管38之间的不利接触是特别有 用的。在这一方面，由于第一和第二二倍器26、30相应的断裂端部29a、29b、 33a、和33b不可能会相反地相互间碰撞或与所述膨胀金属管38碰撞，所 述金属管在引爆炸药36后通过约束带55保持与第二节相互连接，所以第 一和第二槽40、44相应地在所述第一和第二二倍器26、30上的选择位置 便于这种分离。关于这一点，如图2C所示，所述第一节48可以自由地与 第二节52至少横向分离。这种横向分离可由一个弹射装置(未示出)来完 成，该装置用于推动所述第一节48，迫使其横向远离所述第二节52。

在如图3A-3C所示的一个实施例中，为了增加由炸药136的引爆和 管138的膨胀而产生的断裂破坏力，同时便于所述第一和第二节或二倍器 126、130的相对无碰撞的分离，将所述第一和第二槽140、144相互间分级 间隔开(非平面)，并且进一步可将它们分别设置在所述第一和第二结构件 或二倍器126、130的爆炸面对侧和非爆炸面对侧127、132。在这一实施例 中，与沿由所述爆炸装置的端部确定的切面不同，可将第二槽144设置在 所述膨胀管138和/或炸药136大约中心的位置。关于这一点，如图3B所 示，当一点燃炸药136所述管138就膨胀成一个圆形截面时，所述第二结 构件130由于弯曲而大体上拉伸断裂。此外，为了增加所示第一节148相 对于第二节152无碰撞分离的可能性，可将所述第一槽140沿由盛装炸药136 的可膨胀管138(在非爆炸的状态下)的端部139a确定的一个切面设置在 第一结构件126上。所述分级隔开的槽140、144的这种设置加强了对第一 和第二结构件126、130的破坏并减小了振动，这是由于需要较小的力来使 得所述二倍器或结构件126、130断裂。特别地，由于弯曲便于所述第二结 构件130的断裂，所以将第二槽144设置在第二结构件130的非爆炸面对 侧132上靠近该爆炸系统中心部分的位置，这一位置将应力集中移动到拉 伸载荷区域。关于这一点，当点燃炸药136且导致管138膨胀时，所述第 二二倍器130将在拉伸力的作用下断裂或破坏。进一步，沿由非膨胀管138 确定的一个切面对所述第一槽140的设置提供了第一二倍器126沿在所述 膨胀管138之上的一个断裂面的断裂(例如，点燃炸药136后)，这便于所 述第一和第二节148、152之间的相对无损坏的分离。一旦二倍器126、130 被破坏或变形，如图3B-3C所示，所述第一节148大体上相对于第二节152 自由地分离。这样，所述槽140、144的这种分级间隔设置减小了在第一和 第二结构件126、130的几个部分129a、129b和133a、133b相互之间和/或 与所述膨胀管138之间存在的不需要的力。

在图4A-4C描述的本发明的又一个实施例中，本发明的分离系统220 包括将要被分离的第一和第二节248、252相互连接起来的第一和第二结构 件或二倍器226、230，分别设置在第一和第二二倍器226、230的爆炸面对 表面和非爆炸面对表面的第一和第二槽240、244，在一个膨胀管238内盛 装的炸药236，该膨胀管位于所述第一和第二二倍器226、230之间和要被 分离的所述第一和第二节248、252之间，以及一个由与所述第一和第二节 248、252相互连接的第一和第二滑动件260、264限定的有助于该第一节248 相对于第二节252相对无碰撞分离的滑动面装置。更具体地说，为了沿断 裂面将第一和第二二倍器226、230断开而允许所述第一节248相对于第二 节252相对无碰撞横向分离，将第一和第二槽240、244分别设置在第一和 第二二倍器226、230的内外壁227、232。将所述第一和第二槽240、244 分别设置在第一和第二二倍器226、230的爆炸面对壁和非爆炸面对壁227、 232导致出现由于弯曲而形成的拉伸载荷区域，这有助于二倍器226、230 的破坏。进一步，所述第一和第二槽240、244交错排列。在这一点上，所 述第一槽240被置于大体上与由装未爆炸炸药136的可膨胀管238的端部 239a限定的切面对准的位置。所述第二槽244被置于在二倍器230中心部 分的靠近膨胀管238中心部分的位置，以便当管238随着炸药236的点燃 而爆炸成一个圆形时该第二二倍器230在其中心部分断裂。所述第一和第 二槽240、244的这种位置导致第一和第二二倍器226、230的破坏或断裂。 关于这一点，将所述第一和第二槽240、244相对于彼此变位或交错排列， 以有助于第一和第二二倍器226、230在第一和第二槽240、244处的破坏 或断裂，因为该第一和第二槽240、244分别限定了第一和第二二倍器226、 230的薄弱区。同样地，炸药236的点燃或爆炸引起膨胀管238膨胀弯曲并 将所述第一和第二二倍器226、230断裂开，因此如图4B所示第一节248 在膨胀管238的上面横向移动，而以传统的方式对第二节252这是受限制 的。在所述第一和第二槽240、244处的第一和第二二倍器226、230的断 裂或破坏允许所述第一节248相对于第二节252的基本无碰撞分离，这是 因为第一二倍器226的破坏端229a、229b和第二二倍器230的破坏部分 233a、233b相互之间可彼此离开的原因。

参考图4A-4C，所述第一滑动件260相对于第二滑动件264的滑动配 合进一步有助于第一节248相对于第二节252的相对无碰撞横向分离，该 第一和第二滑动件260、264被相互连接到要被分离的第一和第二节248、252 上并沿这些滑动件限定了一个滑动面270，至少一开始，第一节248相对于 第二节252可移动。特别地，当第一和第二二倍器226、230由炸药236的 爆炸二被分离时，第一节248相对于第二节252可被移动(例如，被弹出)。 为了至少有助于例如第一节248相对于第二节252的横向分离，第一和第 二滑动件260、264，具体地说第一和第二滑动件260、264的面261、265 相对于沿纵向延伸的第一和第二二倍器226、230至少横向取向(例如90°)。 同样地，通过至少一开始限制第一节248相对于第二节252纵向向下移动， 这些第一和第二滑动件260、264有助于一个基本无碰撞分离，至少直到所 述第一节248已通过所述第二节252为止(如图4B-4C所示)。在这一方面， 如图4C所示，所述第一和第二滑动件260、264至少一开始就抑制第一节 248与爆炸金属管238和第二节252的不希望的接触。当第一节至少从第二 节252横向通过时，如图4D所示，它相对于纵向延伸和移动的第二节252 自由地沿纵向向下移动。

特别地，所示第一和第二滑动件260、264的第一和第二表面261、265 分别是承受载荷面，这些面可滑动地相互配合，至少一开始使得第一节248 相对于第二节252并远离该第二节横向滑动。在如图4A-4C描述的这一实 施例中，所述第一和第二滑动件260、264大体上垂直于纵向延伸的第一和 第二二倍器226、230和相对于彼此要被分离的第一和第二节248、252。进 一步，为了加强第一节248相对于第二节252的相对无碰撞横向分离，由 所述第一和第二滑动件260、264限定的滑动面270大体上与在第一二倍器 226上的第一槽240对准或共面，该槽为所述第一二倍器226确定了断裂面。 所述滑动面270与所述第一槽240的对准通过大体上限制所述第一二倍器 226的切断部分229a、229b之间的不希望接触而加强了第一节248相对于 第二节252的分离和弹射。在一个替换实施例中(未示出)，所述滑动面可 由在第一和第二二倍器相对侧(例如外板)上的第一和第二滑动件确定并 可与所述第二槽244对准。

关于这一点，即使在第二节252继续沿平行于其纵轴的方向移动的情 况下，所述第一节248相对于第二节252的无碰撞横向分离和弹射是可能 的，因为这种分离系统220有助于所述第一节248沿至少垂直于第二节252 的运动方向的方向分离和弹射。同样地，即使在第二节252(例如，中心运 载火箭)沿平行于所述第二节252的纵轴移动而有助于第一节248相对于 第二节252的无碰撞分离的情况下，本发明的分离系统220对第一节248 相对于第二节252的横向分离来说是特别有用的。

为了有助于正确的横向弹射，至少所述滑动件260、264相应的承载面 261、265中的一个面可被涂敷一种低摩擦材料。在如图4A-4C描述的这 一实施例中，第一滑动件264的表面265包括一层润滑层或低摩擦涂层262， 例如二硫化钼干膜润滑剂。进一步，所述第一和第二滑动件260、264的取 向和长度根据例如第一和第二二倍器226、230相对于所希望的所述第一节 248与第二节252以及所述二倍器226、230的预计或打算的断裂面的分离 取向(例如，垂直正交)可以变化。例如，滑动件270可大体上与第一和 第二二倍器226、230的断裂面中的一个面共面，以便导引所述第一节248 远离第二节252，这因此如图4B-4C所示就限制所述被分离件之间的不希 望的接触。更具体地说，由第一和第二滑动面件260、264限定的滑动面270 可被置于大体上与所述第一和第二二倍器226、230的断裂面中的至少一个 面对准的位置，以至少一开始就限制所述第一节248相对于第二节252的 向下纵向移动，并且特别地限制隔离端部分229a、229b、233a、233b相互 之间以及与膨胀管238之间的破坏性接触。关于这一点，所述交错排列的 槽240、244的定位和所述的滑动面装置用来限制所述第一和第二二倍器 226、230的分离部分相互之间以及与膨胀管238之间的不利接触。

如在上面的分离系统实施例中描述的那样，在第一和第二结构件或二 倍器上的第一和第二槽可相对于彼此交错排列，以防止所述分离部分之间 的不希望接触。此外，这种分离系统可进一步包括一个滑动面装置，以进 一步限制所述被分离部分之间的不利接触。在另一个实施例中，披露了一 种分离系统，该系统利用在所述第一和第二结构件上的共面槽达到一个基 本上无破坏性分离。在图5A-5C描述的这一实施例中，所述分离系统包 括一个滑动面装置，该装置分别与在第一和第二二倍器上的第一和第二相 对槽共面。在这一点上，可设置并排列限定所述滑动面的滑动件，以便随 着所述第一和第二二倍器的分离至少一开始就抑制其碰撞。参看图5A- 5C，在分离系统的这一实施例中，所述系统320包括至少一开始用于相互 连接的第一和第二二倍器326、330，要被分离的第一和第二节348、352， 它们之间包含的炸药336，设置在第一和第二二倍器326、330和第一和第 二滑动件360、364上的共面的第一槽和第二槽340、344，所述第一和第二 滑动件360、364与在第一和第二二倍器326、330上的共面的第一和第二 槽340、344对准。所述第一和第二槽340、344被置于靠近在未爆炸状态 下由膨胀管338的一个第一端部分339a限定的一个切面的位置。进一步， 为了有助于所述第一和第二二倍器326、330的破坏，所述第一和第二槽 340、344被设置在第一和第二二倍器326、330的爆炸面对表面上。为了达 到例如至少所述第一节348相对于第二节352的横向分离，同时避免所述 第一和第二二倍器326、330的分离部分329a、333a与膨胀管338和/或与 第二二倍器330的分离端部分333b之间的不利接触，可将所述第一和第二 滑动件360、364设置在大体上与所述第一和第二槽340、344对准成一线 的位置。在这一方面，随着分离，所述第一节348沿着由第一和第二滑动 件360、364限定的滑动面370可相对于第二节353移动，该滑动面大体上 与穿过第一和第二二倍器326、330的损坏线相重合。同样地，所述滑动面 件360、364用来至少一开始就限制第一节348相对于第二节352向下移动， 以避免所述分离端部分329a、329b、333a、333b相互之间以及与膨胀管338 之间的碰撞接触。进一步，所述第一和第二滑动件360、364可被排列(例 如以长度)以便可滑动地相互配合起来而至少一开始就限制第一节348相 对于第二节352的向下移动，至少直到一个弹射系统(未示出)用来强有 力地弹射所述被分离的第一节348远离所述第二节352。

图6示出本发明分离系统的另一个实施例和应用。在这一实施例中， 所述分离系统420被用于至少纵向将第一节(例如门)448与第二节(例如 至少横向移动火箭)452分开。可替换地，所述分离系统可被用于将图1所 示的有效载荷13与纵向延伸和移动的中心运载火箭12分开。参看图6，分 离系统420包括至少一开始相互连接所述第一和第二节448、452的第一和 第二二倍器426、430，一个在可膨胀管438中盛装两个炸药436a、436b以 随着燃爆分离或分裂所述第一和第二二倍器426、430的双重中心爆炸系统， 以及位于所述第一和第二二倍器426、430上的交错排列且非共面的第一和 第二槽426、430。如所述有关其它实施例中指出的那样，所述第一和第二 槽440、444可与包含炸药436的管438的切面对准成一线，以有助于所述 第一节448相对于第二节452的无碰撞分离和弹射。在这一实施例中，分 别在第一和第二横向延伸二倍器上的第一和第二槽440、444交错排列(例 如，相互之间不共面)。所述第一和第二槽440、444确定了第一和第二二 倍器426、430的薄弱区(例如，断裂面)，这样，当燃爆炸药436时，它 们将沿着槽440、444限定的断裂面断裂。为了进一步有利于无碰撞纵向分 离和弹射，所述分离系统420也包括一个由第一和第二滑动件460、464限 定的滑动面470，沿该滑动面在所述第一节448喷出的过程中，所述第一节 448相对于第二节452以无碰撞方式可滑动地被纵向移动。在这一方面，在 喷出所述第一节448的过程中，滑动件460、464限制所述第一节448相对 于第二节452的横向移动。当然，可采用单独一个芯部炸药来取代图6所 示的双芯炸药。

按照图7A-7C所示的本发明的另一方面，提供了一个用来分离第一 节和第二节的分离系统。参看图7A，该分离系统520包括在所述第一和第 二节548、552之间延伸并将其相互连接的第一和第二二倍器526、530。该 系统520进一步包括盛装在弹性体537内的炸药536，所述弹性体和炸药均 包含在一个可膨胀的金属管538内。所述炸药536、弹性体537和可膨胀金 属管538均被放置于由第一和第二二倍器526、530的相应内壁527、531(例 如，爆炸面对的)限定的一个空腔内，通过一个缠绕在其周围的不锈钢带555 将所述管538连接在所述第二节552上。所述分离系统520进一步包括一 个具有第一和第二滑动件560、564的滑动面装置，该装置确定了一个滑动 面。所述第一和第二滑动件560、564分别与第一和第二节548、552相互 连接。同样地，随着炸药536的点燃，管538膨胀，如图7B所示所述第一 和第二二倍器526、530被分离和破坏，这有助于所述第一节548与所述第 二节552分离开。在相对于第二节552分离并喷出第一节548的过程中， 所述第一和第二滑动件560、564相互之间可滑动地配合以便大体上限制第 一节548相对于第二节552的重大的纵向向下移动，这在第二节552继续 纵向向上移动的情况下是特别有益的。在这一方面，随着所述第一和第二 二倍器526、530的分离第一节548和第二节552的碰撞可被限制。

为了进一步减小不利碰撞的可能性，该分离系统可进一步包括分别与 第一和第二结构件526、530相关的(例如可相互连接、整体形成在其内或 其上)增加弯曲装置，以如图7A-7C所示有助于所述第一和第二结构件 526、530的弯曲或铰接。在这一实施例中，加强弯曲装置确定了加强或加 劲部分580、582，这些部分加强了所述第一和第二结构件526、530在选择 部分的弯曲或铰接，以便随着炸药536的点燃，膨胀管538将使得所述第 一和第二结构件526、530分别绕加强部分580、582或靠近这些部分转动， 并分别在所述第一和第二结构件526、530的第一和第二交错排列槽540、544 处断裂，而从加强装置580、582移动。在这一方面，加强弯曲装置或加强 部分可以是与第一结构件526相互连接的加劲材料(例如，象钛、铝、不 锈钢或它们的组合物和/或混合物这样的金属)的一个分离件580，如图7A 所示。可替换地，加强弯曲装置或加强部分可以是所述结构件或二倍器的 一个加厚部分。在这一实施例中，所述加强部分包括第二结构件530的一 个加厚部分582，该加厚部分582与第二结构件530整体形成以如图7A所 示，提供一个或多个加厚的第二结构件530较少破坏的部分。这种加厚部 分582的厚度大于二倍器526、530的厚度，并大于分别在所述第一和第二 槽540、544处的二倍器526、530的厚度。关于这一点，所述二倍器526、 530将分别在第一和第二槽540、544处破坏或断裂，并靠近加强区域580、 582弯曲。

图8A-8C描述了本发明分离系统的另一个实施例。在这一实施例中， 所述分离系统620包括至少一开始相互连接所述要分离的第一和第二节 648、652的第一和第二二倍器626、630，以及盛装在一个可膨胀金属管638 内的炸药636，所述炸药636和管638被盛放在由所述第一和第二二倍器 626、630和第一和第二节648、652限定的一个腔体内。此外，所述分离系 统620包括第一和第二槽640、644，它们分别限定了所述第一和第二结构 件626、630的破坏线，当点燃炸药636并导致管638膨胀成一个圆形横截 面时所述第一和第二结构件626、630破坏。为了便于这种破坏并减小管638 膨胀时弯曲所述第一和第二结构件626、630所需的炸药量，分离系统620 进一步包括加强弯曲装置。在这一实施例中，加强弯曲装置包括分别在所 述第一和第二结构件626、630上的释放部分690、692。可替换地，所述加 强弯曲装置包括加强部分，这在上面已经描述。

如图8A所示，为了便于所述第一节648相对于第二节652的一个相对 无碰撞分离，在分离系统620的第一和第二二倍器626、630上的第一和第 二槽640、644相互之间交错排列。在这一实施例中，所述第一和第二槽640、 644在未膨胀状态下沿由管638的第一和第二端部639a、639b限定的第一 和第二切面设置。为了加强当点燃炸药636并导致二倍器626、630破坏时 这些二倍器626、630的弯曲，分别在第一和第二二倍器626、630上的释 放部分690、692分别与槽640、644移开距离。在分离系统的这一实施例 中，第一和第二二倍器626、630上的这些释放部分690、692也相对于彼 此交错排列。特别地，为了加强当燃爆炸药636时二倍器626、630的弯曲， 将释放部分690、692设置在靠近分别由所述未膨胀管638的第二和第一端 部639b、639a限定的第二和第一切面的位置。进一步，为了保证二倍器626、 630相应在槽640、644处的破坏和分离并且在所述释放部分690、692不破 坏和分离，所述释放部分690、692穿过该二倍器626、630确定了一个厚 度，该厚度大于分别由第一和第二槽640、644确定的第一和第二二倍器 626、630的厚度。在这一点上，当点燃或燃爆炸药636并且随后管638膨 胀成一个圆形轮廓时，所述第一和第二二倍器626、630在所述第一和第二 交错排列的槽640、644处破坏并且绕该释放部分690、692弯曲，而如图8B 所示从所述第一和第二槽640、644移开。这样，需要较小的爆炸力来破坏 和弯曲所述二倍器626、630。

基本上如有关在上面描述的其它实施例那样，所述分离系统620可进 一步包括一个带有第一和第二滑动件660、664的滑动面装置，以进一步有 助于一个相对无碰撞的横向分离和相对于第二节652所述第一节648的喷 出。在这一方面，所述第一和第二滑动件660、664相互连接到第一和第二 节648、652上并且相对于纵向延伸的第一和第二二倍器626、630约90°取 向。同样地，如图8C所示，通过至少一开始抑制所述第一节648相对于第 二节652的向下纵向移动，这些滑动件660、664抑制了所述第一和第二二 倍器626、630的分离部分629a、629b、633a、633b与所述膨胀管638之 间的危险碰撞。

在图9A-9C所示的另一个实施例中，分离系统720的第一和第二交错 排列槽740、744与在第一和第二二倍器726、730上的加强弯曲装置790、 792合作，以便提供一个所述第一节748相对于所述第二节752相对无碰撞 的分离。在这一实施例中，在第二二倍器730上的第二槽744被设置于靠 近爆炸装置中心部分的位置(例如，靠近炸药736或管738的中心部分)， 与所述第一槽740交错排列或偏移开，所述第一槽740沿着包含有炸药736 的膨胀管738的第一端部739a限定的一个切面设置。

为了加强燃爆炸药636且管738膨胀时所述二倍器726、730的弯曲形， 包括一个释放部分790的第一加强弯曲装置设置在第一二倍器726内距所 述第一槽740一段距离的地方，并且靠近(例如与其成一直线)由管738 的第二端739b确定的一个第二切面。进一步，在第二二倍器730内包括释 放部分792、794加强弯曲装置被设置在第二二倍器730的中心设置的第二 槽744的两侧。特别地，为了增强当所述第二二倍器730在第二槽744处 分离时所述第二二倍器730的弯曲性，将所述第二二倍器上的释放部分 792、794设置得最靠近管738的第一和第二端739a、739b确定的第一和第 二切面。关于这一点，当炸药736燃爆而管738膨胀成圆形轮廓时，二倍 器726、730的分离部分易于绕释放部分790、792和794相对于管738迅 速向外弯曲。同样地，二倍器726、730上的释放部分790、792、794有助 于当管738膨胀时所述第一和第二二倍器726、730的弯曲。此外，为了保 证二倍器726、730在槽740、744处的破坏和分离并且在所述释放部分790、 792、794不破坏和分离，由第一和第二槽740、744确定的第一和第二二倍 器726、730的厚度小于由所述释放部分790、792和794确定的第一和第 二二倍器726、730的厚度。可替换地，本实施例中采用的加强弯曲装置包 括加强部分，这在上面已经描述。

本发明的加强弯曲装置也可用于使用相对或共面槽的分离系统中。参 看图10A-10C，本发明的分离系统820包括第一和第二二倍器826、830， 一个在第一和第二二倍器826、830之间包含的膨胀管爆炸系统，以及分别 置于第一和第二二倍器826、830上的第一和第二槽840、844。在这一实施 例中，所述第一和第二槽840、844沿着由包含炸药836的膨胀管838的第 一端部839a确定的第一切面彼此相对设置。在这一点上，当炸药836燃爆 时，如图10B所示，所述第一和第二二倍器826、830将在第一和第二槽840、 844处破坏。

为了提供当燃爆炸药836时易于弯曲的第一和第二二倍器826、830， 分离部分820进一步包括分别设置在第一和第二二倍器826、830上的第一 和第二加强弯曲释放890、892部分。为了减小旋转或弯曲所述第一和第二 二倍器826、830所需的力，第一和第二加强弯曲释放部分890、892分别 设置在最靠近由膨胀管838的第二部分839b限定的一个第二切面处。如前 面关于本发明的其它实施例所描述的那样，分别在释放部分890、892处的 第一和第二二倍器826、830的厚度大于分别在第一和第二槽840、844处 的第一和第二二倍器826、830的厚度，以便相应地在第一和第二槽840、844 处破坏第一和第二二倍器826、830，并且相应地绕释放部分890、892弯曲 所述第一和第二二倍器826、830。为了达到所述第一节848相对于第二节 852的基本无碰撞分离，所述分离系统820可进一步包括一个带有第一和第 二滑动件860、864的滑动面装置，以便至少一开始相对于第二节852至少 正交地导引第一节848，基本上如上面关于其它实施例描述的那样。

图11A-11C还描述了本发明的另一个实施例，其中采用在二倍器上共 面或相对的槽。在这一实施例中，分离系统920包括设置在第一和第二二 倍器926、930上的第一和第二槽940、944，设置在第一和第二二倍器926、 930之间的一个爆炸装置，以及当燃爆炸药936时有助于弯曲第一和第二二 倍器926、930的一个加强弯曲装置。由于第一节948相对于第二节952的 至少横向分离至少需要一些最初的纵向分离，以避免膨胀管938和被分离 端部929、929b、933a、933b之间的不利接触，本发明的这一实施例用于 至少一开始就达到第一节948相对于第二节952的纵向分离。这种纵向分 离可采用一个弹射系统(未示出)来实现。

在这一实施例中，在第一和第二二倍器926、930上的第一和第二槽 940、944被设置得最靠近炸药936或膨胀管938的中心部分。关于这一点， 当点燃炸药936时，产生并用来膨胀管938的力相应地在第一和第二槽940、 944处分离二倍器926、930，在该第一和第二槽940、944处对应所述被膨 胀管938的最大直径区域。为了加强相应地带有这种中心设置槽940、944 的二倍器926、930的弯曲形，包括加强部分或释放部分的加强弯曲装置被 设置在沿着或最靠近由管938的端部939a、939b确定的第一和/或第二切面 的所述第一和第二二倍器926、930上。在这一实施例中，沿着由管938的 端部939a、939b确定的第一和第二切面，释放部分990、992被设置在第 一二倍器926上，释放部分994、996被设置在第二二倍器930上。如在上 面描述的实施例中那样，为了保证在所述槽处破坏并在所述释放部分处弯 曲，在第和第二槽940、944处的第一和第二二倍器926、930的厚度小于 在释放部分990、992、994、996处的第一和第二二倍器926、930的厚度。

为了解释和描述本发明，对本发明进行了前面的描述。进一步，这些 描述并不是用来将本发明限定在这里所形成的范围内。因此，与上述教导 相称的各种变化和修改以及相关领域的技术和知识均在本发明的范围内。 上面描述的实施例进一步用来解释已知的最好模式以实施本发明，并且使 得本领域的其他技术人员以这种或那种实施例的方式使用本发明，在特定 的应用场合可对本发明进行各种各样的所需要的修改。后附的权利要求包 括现有技术允许的一些替换实施例。