(资料图片)

六十五载再出发 扬帆起航续华章

运载火箭非火工分离机构技术发展与展望

王国辉,张宏剑,吴会强

作者简介

王国辉(1973-)，男，博士，研究员，主要从事运载火箭总体设计方面的研究。

本文引用格式

王国辉, 张宏剑, 吴会强.运载火箭非火工分离机构技术发展与展望[J]. 宇航学报, 2023, 44(3): 334-347.

WANG Guohui, ZHANG Hongjian, WU Huiqiang.Development and Outlook of Non-pyrotechnic Separation Mechanism for Launch Vehicle[J].Journal of Astronautics, 2023, 44(3): 334-347.

DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.03.003

航天运输系统是人类开展航天系列活动的重要前提和基础 ， 是实现航天器发射和维护的重要保障 ， 是进行开发和利用空间的重要载体 ， 是人类社会进步的重要推动力量。航天运输系统技术水平直接代表着国家实现自主进出太空的能力。 运载火箭是航天运输系统中的主要组成部分 ， 经过 60多年的不断发展 ， 特别是随着以长征五号、长征七号、长征八号为代表的新一代运载火箭陆续服役 ， 中国运载火箭已形成了较为完备的产品系列 ， 为中国载人航天、月球探测、火星探测与空间站建设等重大工程实施开展提供了有力支撑。 中国运载火箭未来以重复使用、重型运载、载人登月与商业发射为主要发展方向。运载火箭除实现运载功能外 ， 还需实现可靠分离、重复使用、落区控制、商业发射、多星部署等多项新功能 ， 以有效支撑大规模星座计划、载人月球探测、载人火星探测以及地月空间经济圈等任务。 机构技术是运载火箭多功能化发展的重要支撑技术。运载火箭机构技术相较于常规机构在高可靠、高轻质、高适应、高效率等方面面临更大的挑战。以往运载火箭机构多用于实现火箭推力矢量控制、火工驱动星箭分离、载人逃逸整流罩分离、载人飞船罩内上下辅助支撑等功能实现。随着运载火箭复用化、商业化与智能化发展，机构能源形式更加多样化、机构产品比例不断提升、机构设计与运载火箭总体设计、智能设计、控制设计与动力学分析耦合性也不断加强。分离机构作为运载火箭使用最为广泛、可靠性要求最高的产品，其技术发展直接影响运载火箭整体技术水平。运载火箭从单级到多级、从串联到并联、从一箭一星到一箭多星的发展过程，都伴随着相关分离技术的发展与应用。 本文从技术发展、技术特点、连接形式、驱动能源四个方面对运载火箭非火工分离机构发展进行综述，对运载火箭非火工分离机构的发展趋势进行展望，旨在为运载火箭非火工分离机构的创新发展提供参考。

分离机构连接形式和驱动能源示意图

全文阅读识别二维码 跳转官网

来源/宇航学报编辑部