多級火箭的連接方式主要有3種：
1、多枚單級火箭串聯在一起，使它們的軸線在一條直線上的串聯式；
2、把一枚較大的單級火箭放在中心，在它的周圍連接多枚小火箭的並聯式；
3、像長征2F載人火箭這樣串聯和並聯結合的方式。
無論採用哪種方式，火箭各部分之間都需要用到連接-分離裝置。
以長征2F載人火箭的正常飛行時序為例，各大部分的分離先後順序依次為逃逸塔分離、助推器分離、級間分離、整流罩分離和船-箭分離。
助推器分離
長征2F載人火箭的助推器與芯級之間有前、後兩個連接點。前連接點（稱為前連接杆）由3根組成“N”字形的連桿連接，每根連桿分成3段，每兩段之間用爆炸螺栓（這種螺栓是空心的，內部裝有炸藥，通電後可以把螺栓炸斷）相連。
後連接點（稱為後連接接頭）是主承力點，由球頭栓、球窩座及帶聚能切割索的分離螺母組成，球頭栓裝在助推器發動機機架上，穿過助推器後過渡段殼體用分離螺母與裝在一子級後過渡段上的球窩座相連。
助推器接到分離指令後，裝在每枚助推器箱間段外側的4臺分離小火箭首先點火，0.1秒後，爆炸螺栓和聚能切割索同時引爆，使前、後連接點解鎖（斷開），然後，4個助推器藉助分離火箭的推力離開芯級火箭。
級間分離
級間分離部位一般用爆炸螺栓或帶環形爆炸索的連接件連接。爆炸索與爆炸螺栓的作用都是把火箭各級之間的連接件炸斷。炸斷了連接件後，級間分離的方式也有兩種，即熱分離和冷分離。
所謂熱分離，是指靠前面一級火箭發動機噴出的高溫燃氣流把後面一級火箭推開，因此前面一級發動機是在連接件解鎖時就已經點火了。
而冷分離方式中使前、後兩級火箭分開的力量，是裝在後面一級火箭上的反推火箭的推力，前面一級火箭的發動機要在前、後兩級火箭分開後才點火。
長征2F載人火箭的級間分離採用的是熱分離方式，分離時由控制系統發出一、二級分離和二級發動機點火指令，級間分離面上的14個爆炸螺栓同時引爆，使級間連接解除，已點火的二級發動機推動二級火箭加速向前飛行。
而二級發動機噴出的高速燃氣流噴射在一級氧化劑箱前底上，增加了一子級箭體飛行的阻力，從而迫使一子級箭體離開火箭。
整流罩分離
整流罩有3個橫向分離面和1個縱向分離面。橫向分離面從前往後分別是逃逸塔尾裙與前錐段之間的逃逸塔分離面、後錐段與後柱段之間的逃逸分離面和倒錐段與儀器艙之間的整流罩分離面，各分離面均用爆炸螺栓連接。
其中，整流罩分離面上還裝有4對掛鉤式旋轉鉸鏈，使整流罩實現橫推-旋轉分離。縱向分離面將整流罩分成兩個半罩，兩個半罩間用縱向解鎖機構連接。縱向解鎖機構由多把機械鎖、鎖間連接拉桿及拉式火工作動筒組成。
整流罩與箭體的分離過程也叫拋罩過程。火箭飛行約200秒時，倒錐段與儀器艙之間的整流罩橫向分離面上的12枚爆炸螺栓起爆，橫向分離面被解鎖。0.1秒後，拉式火工作動筒工作，拉動拉桿使所有機械鎖打開，解除整流罩的縱向連接。
此時，整流罩縱向分離面兩側的16組壓縮分離彈簧向外推動兩個半罩繞著橫向分離面上的4對掛鉤式鉸鏈旋轉，旋轉到約65°角時掛鉤式鉸鏈自動脫鉤，兩個半罩向外側拋出。
船-箭分離
船-箭分離系統由船-箭鎖緊裝置、安裝在飛船支架上的4組壓縮分離彈簧及安裝在二子級箭體上的4枚反推火箭和1枚側推火箭組成。
船-箭鎖緊裝置主要由包帶、V形卡塊、柱軸、爆炸螺栓、限位彈簧和繫留彈簧等構件組成，包帶由兩個半環鋼帶組成，每條鋼帶上裝有17個V形卡塊，鋼帶兩端裝有柱軸，兩個爆炸螺栓通過柱軸將兩條鋼帶連接成一個完整環形。
船和箭對合後，飛船推進艙後端框與飛船支架前端框外的對接法蘭邊組合成了30°夾角的外翻法蘭，用34個V形卡塊將其夾住，再用包帶將V形卡塊捆壓住，最後用爆炸螺栓將兩條包帶緊緊連在一起，通過包帶施加的壓力使得V形卡塊將兩個對接法蘭卡牢。
柱軸上、下端裝有限位彈簧。繫留彈簧一端連在包帶上，另一端連在飛船支架的殼體上。
船-箭分離時，由控制系統發出分離指令，船-箭鎖緊裝置的兩個爆炸螺栓同時引爆，包帶兩端解鎖，包帶對V形卡塊的壓力和V形卡塊對對接法蘭的夾緊力同時消失，船-箭分離面解鎖，24根系留彈簧立刻將兩條包帶拉到飛船支架上，而4組限位彈簧限制了包帶的橫向運動，防止碰撞飛船。
與此同時，4組壓縮分離彈簧推動飛船加速離開二子級箭體，而反推火箭和側推火箭則起到了減慢二子級箭體飛行速度的作用，並將它推離飛船軌道，從而保證了飛船與二子級箭體之間的安全分離。
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