本技術(shù)涉及航空航天，具體而言，本技術(shù)涉及一種分離裝置、級間分離系統(tǒng)及飛行器。

背景技術(shù)：

1、級間分離是多級飛行器（比如火箭）中下面級關(guān)機(jī)后與上面級分離的過程，目的是分離拋棄推進(jìn)劑耗盡的下面級。

2、級間分離系統(tǒng)通常采用火工品（如爆炸螺栓或切割索）進(jìn)行分離，對于部分無機(jī)動(dòng)或控制需求的級間分離系統(tǒng)來說，也有采用拔筆帽式的分離方式進(jìn)行分離的。

3、火工品分離可靠，但是屬于嚴(yán)格管控產(chǎn)品，供應(yīng)周期不可靠，容易在項(xiàng)目進(jìn)展中拖后腿；拔筆帽式的分離方式由于級間無機(jī)械連接，只靠一個(gè)錐面配合，因此對于有機(jī)動(dòng)或控制需求的級間分離系統(tǒng)來說無法使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)針對現(xiàn)有方式的缺點(diǎn)，提出一種分離裝置、級間分離系統(tǒng)及飛行器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)分離，既能滿足機(jī)動(dòng)或控制需求，又能避免采用火工品帶來的問題。

2、第一個(gè)方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種分離裝置，包括：

3、第一分離體，具有第一容納腔；

4、第二分離體，具有用于容納至少部分第一分離體的第二容納腔，第二分離體的內(nèi)壁設(shè)有凹槽，凹槽與第二容納腔連通；

5、鎖定結(jié)構(gòu)，可活動(dòng)地設(shè)于第一分離體的側(cè)壁，鎖定結(jié)構(gòu)具有進(jìn)入凹槽內(nèi)以將第一分離體和第二分離體鎖定的鎖定位置，以及從凹槽內(nèi)脫出以使第一分離體和第二分離體解鎖的解鎖位置；

6、切換結(jié)構(gòu)，可活動(dòng)地設(shè)于第一容納腔內(nèi)，切換結(jié)構(gòu)用于與鎖定結(jié)構(gòu)配合，以對鎖定結(jié)構(gòu)的位置進(jìn)行切換；

7、若第一分離體和第二分離體不需要分離時(shí)，使分離裝置在第一加速度下運(yùn)動(dòng)，切換結(jié)構(gòu)基于第一加速度與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于鎖定位置；

8、若第一分離體和第二分離體需要分離時(shí)，將分離裝置的加速度從第一加速度切換至第二加速度，切換結(jié)構(gòu)基于保持第一加速度的慣性與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于解鎖位置；其中，第二加速度小于第一加速度。

9、可選地，切換結(jié)構(gòu)包括切換件，切換件具有沿第二分離體指向第一分離體的方向依次設(shè)置的鎖定配合部和解鎖配合部；

10、鎖定配合部用于與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于鎖定位置；

11、解鎖配合部用于與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于解鎖位置。

12、可選地，切換結(jié)構(gòu)還包括至少一個(gè)調(diào)節(jié)組件，調(diào)節(jié)組件設(shè)置在第一分離體上并位于第一容納腔內(nèi)，調(diào)節(jié)組件與切換件連接，用于向切換件施加使解鎖配合部與鎖定結(jié)構(gòu)配合的作用力。

13、可選地，第一容納腔內(nèi)設(shè)有安裝件，安裝件與第一分離體的側(cè)壁連接；

14、調(diào)節(jié)組件包括彈性件和限位件，安裝件設(shè)有第一通孔，限位件的一端穿過第一通孔后與切換件連接，彈性件設(shè)置在限位件的外周并分別與切換件和安裝件抵接；鎖定配合部與鎖定結(jié)構(gòu)配合時(shí)，彈性件處于壓縮狀態(tài)，限位件用于對切換件的極限位置進(jìn)行限定。

15、可選地，限位件包括相連接的螺桿和螺帽，螺桿穿過第一通孔與切換件可拆卸地連接，螺帽位于安裝件遠(yuǎn)離切換件的一側(cè)，螺帽沿螺桿徑向的尺寸大于第一通孔沿螺桿徑向的尺寸；和/或，

16、彈性件包括彈簧。

17、可選地，調(diào)節(jié)組件的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)調(diào)節(jié)組件沿第一容納腔的周向依次間隔布置，并分別與切換件連接。

18、可選地，鎖定配合部為設(shè)置在切換件外壁面的凸起，凸起用于將鎖定結(jié)構(gòu)壓進(jìn)凹槽內(nèi)；解鎖配合部為設(shè)置在切換件外壁面的凹陷，凹陷用于為從凹槽內(nèi)脫出的鎖定結(jié)構(gòu)提供容納空間；凹陷向凸起平滑過渡；和/或，

19、鎖定配合部和解鎖配合部分別沿切換件的周向延伸。

20、可選地，沿第二容納腔的周向依次間隔設(shè)有多個(gè)凹槽；沿第一分離體的側(cè)壁的周向依次間隔設(shè)有多個(gè)鎖定結(jié)構(gòu)；凹槽的數(shù)量大于或等于鎖定結(jié)構(gòu)的數(shù)量；和/或，

21、鎖定結(jié)構(gòu)包括鋼珠，第一分離體的側(cè)壁設(shè)有與鋼珠一一對應(yīng)的第二通孔，鋼珠可活動(dòng)地布置在第二通孔內(nèi)。

22、第二個(gè)方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種級間分離系統(tǒng)，包括：

23、上述的分離裝置；

24、下面級，與分離裝置的第一分離體連接；

25、上面級，與分離裝置的第二分離體連接；

26、若下面級和上面級不需要分離時(shí)，使級間分離系統(tǒng)在第一加速度下運(yùn)動(dòng)，分離裝置的切換結(jié)構(gòu)基于第一加速度與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于鎖定位置，將第一分離體和第二分離體鎖定；

27、若下面級和上面級需要分離時(shí)，將級間分離系統(tǒng)的加速度從第一加速度切換至第二加速度，切換結(jié)構(gòu)基于保持第一加速度的慣性與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于解鎖位置，將第一分離體和第二分離體解鎖。

28、第三個(gè)方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種飛行器，包括上述的級間分離系統(tǒng)。

29、本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果包括：

30、當(dāng)需要將第一分離體和第二分離體鎖定連接在一起時(shí)，把部分第一分離體放置在第二容納腔內(nèi)，并使鎖定結(jié)構(gòu)與凹槽對應(yīng)，通過切換結(jié)構(gòu)與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)進(jìn)入凹槽內(nèi)，從而將第一分離體和第二分離體鎖定連接起來。當(dāng)需要將鎖定連接在一起的第一分離體和第二分離體解鎖分離時(shí)，調(diào)整切換結(jié)構(gòu)在第一容納腔內(nèi)的位置，通過切換結(jié)構(gòu)與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使得鎖定結(jié)構(gòu)能夠從凹槽內(nèi)脫出，從而將第一分離體和第二分離體解鎖，第一分離體和第二分離體之間不再有鎖定力，能夠在外力的作用下相互遠(yuǎn)離，實(shí)現(xiàn)分離目的。

31、本技術(shù)實(shí)施例中，若第一分離體和第二分離體不需要分離時(shí)，使分離裝置在第一加速度下運(yùn)動(dòng)，由于切換結(jié)構(gòu)在第一容納腔內(nèi)可活動(dòng)地設(shè)置，因此，在第一加速度下切換結(jié)構(gòu)處于超重（或過載）狀態(tài)，此時(shí)，切換結(jié)構(gòu)基于第一加速度與鎖定結(jié)構(gòu)配合，使鎖定結(jié)構(gòu)位于鎖定位置，第一分離體和第二分離體鎖定連接在一起，第一分離體和第二分離體處于鎖定連接狀態(tài)。

32、若第一分離體和第二分離體需要分離時(shí)，將分離裝置的加速度從第一加速度切換至小于第一加速度的第二加速度，在切換過程中，切換結(jié)構(gòu)具有保持原來的第一加速度的慣性。由于分離裝置沿第一分離體指向第二分離體的方向運(yùn)動(dòng)，因此，當(dāng)加速度切換至第二加速度時(shí)，第一分離體和第二分離體均在第二加速度下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，在保持原來第一加速度的慣性力的作用下，切換結(jié)構(gòu)在第一容納腔內(nèi)發(fā)生沿第一分離體指向第二分離體方向的相對運(yùn)動(dòng)，使得切換結(jié)構(gòu)與鎖定結(jié)構(gòu)配合的位置發(fā)生變化，切換結(jié)構(gòu)基于保持第一加速度的慣性與鎖定結(jié)構(gòu)配合，鎖定結(jié)構(gòu)切換至解鎖位置，從而使第一分離體和第二分離體切換至解鎖可分離狀態(tài)。

33、本技術(shù)實(shí)施例中，分離裝置依靠運(yùn)動(dòng)中的過載或者運(yùn)動(dòng)中機(jī)動(dòng)帶來的慣性力，來調(diào)整切換結(jié)構(gòu)在第一容納腔內(nèi)的位置，實(shí)現(xiàn)對鎖定結(jié)構(gòu)在鎖定位置和解鎖位置之間的切換，從而控制第一分離體和第二分離體所處的狀態(tài)（鎖定連接狀態(tài)或解鎖可分離狀態(tài)），鎖定結(jié)構(gòu)位于解鎖位置，第一分離體和第二分離體之間不再有鎖定力，能夠在外力的作用下相互遠(yuǎn)離，使第一分離體和第二分離體解鎖，實(shí)現(xiàn)分離目的。

34、本技術(shù)實(shí)施例中，分離裝置依靠運(yùn)動(dòng)中的過載或者運(yùn)動(dòng)中機(jī)動(dòng)帶來的慣性力，來調(diào)整切換結(jié)構(gòu)在第一容納腔內(nèi)的位置，實(shí)現(xiàn)對鎖定結(jié)構(gòu)在鎖定位置和解鎖位置之間的切換，從而控制第一分離體和第二分離體所處的狀態(tài)。可以在不采用火工品，不含炸藥，不需要外部指令，不需要設(shè)置任何電氣接口的情況下，通過對分離裝置自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，利用加速度變化（從第一加速度變化至小于第一加速度的第二加速度）的特性作為本技術(shù)實(shí)施例中第一分離體和第二分離體被動(dòng)分離的觸發(fā)機(jī)制，在達(dá)到一定條件時(shí)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)分離。

35、本技術(shù)實(shí)施例的分離裝置可以做到在沒有火工品的情況下提高第一分離體和第二分離體連接剛度，而且完全不依賴任何外部控制，既能滿足機(jī)動(dòng)或控制需求，又能避免采用火工品帶來的問題。

36、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實(shí)踐了解到。