[發明專利]重型航天器彈射系統及其分散蓄能集中同步做功彈射方法

有效

• 申請號: 201610178828.5
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105836152B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 姜明;朱惠芬;姜鵬;姜淶;姜惟
• 申請（專利權）人: 濟南環太機電技術有限公司
• 主分類號: B64F1/06
• 分類號: B64F1/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 羅文曌

技術領域

本發明涉及一種航空航天技術領域，具體的說是一種重型航天器彈射系統及其分散蓄能集中同步做功彈射方法。

背景技術

隨著航空航天技術的迅猛發展，人們逐漸將眼光投向外太空，不僅要大氣層外建造大型空間站，還要將人送到遠離地球的其他星球去建造適應人類生存的人造空間，還要飛出太陽系到外太空去尋找適宜人類生存的宜居星球，上述所有太空科學活動都要使用重型航天器將載荷送出大氣層，但是目前人類所使用的重型航天器的運載能力十分有限，已知前蘇聯的重型航天器最大載荷是100噸，美國的重型航天器最大載荷是127噸，各國常用的重型航天器載荷都在幾十噸內，目前現有技術的重型航天器的運載能力已經遠遠達不到未來人類探索太空的需要，需要使用全新的方法來大幅度提高重型航天器的運載能力。

發明內容

本發明的技術任務是提供一種能夠大幅度提高重型航天器運載能力的同步式重型航天器彈射系統。

本發明的技術方案是按以下方式實現的：包括正向彈射單元、重力反向彈射單元和循環水蓄能單元，若干個重力反向彈射單元集成在正向彈射單元的后部和兩側，正向彈射單元中設置有彈射平臺，重型航天器設置在彈射平臺上，每個重力反向彈射單元中設置有重力加速器，所有重力加速器都通過鋼纜與彈射平臺并聯在一起，重型航天器準備彈射時，讓彈射平臺定位于正向彈射單元的底部，重力加速器定位于重力反向彈射單元的頂部，循環水蓄能單元通過梯級泵水系統向每個重力加速器中注水使其貯存高位勢能，當重型航天器需要彈射時，所有重力加速器同時從反向彈射單元頂部墜落，將分散儲存在每個重力水桶中的重力勢能集中起來同步做功，牽引彈射平臺從正向彈射單元底部向頂部以相同的加速度將重型航天器彈向高空，然后重型航天器點火，繼續利用自身發動機的推力將載荷送入太空，通過正向彈射單元提前為重型航天器加速，大幅度提高了重型航天器的載荷，不僅能減少燃料消耗，還能提高發射安全性和發射成功率。

所述的同步式重型航天器彈射系統，包括發射單元是由正向彈射架、彈射平臺和升降平臺，正向彈射架的前部中間呈敞開式，以方便重型航天器的移入或組裝，正向彈射架的兩側內壁或后側內壁設置有齒條導軌和導電板，設置在正向彈射架的中間的升降平臺和彈射平臺的周邊設置有導向滑塊和電刷與齒條導軌和導電板滑動連接。

所述的同步式重型航天器彈射系統，升降平臺與彈射平臺之間通過程控鎖連接，升降平臺和彈射平臺周邊設置的導向滑塊上設置有制動器，升降平臺的底部設置有升降減速機構，升降減速機構通過齒輪與齒條導軌連接，制動器和升降減速機構通過導電板取電并通過無線通訊與地面控制系統連接，控制升降平臺和彈射平臺的定位和上下移動。

所述的同步式重型航天器彈射系統，彈射平臺上部設置有鋼軌，鋼軌與正向彈射架前面的鐵道鋼軌相對，重型航天器安放在軌道轉運車上，軌道轉運車通過鋼軌轉移到彈射平臺上的鋼軌上面或通過起重設備轉移到彈射平臺上，彈射平臺底部設置有鋼纜接口。

所述的同步式重型航天器彈射系統，重力反向彈射單元是由反向彈射架、重力加速器、阻尼水井和換向滑輪組組成，反向彈射架的底部設置有阻尼水井，中間設置有重力加速器，頂部設置有換向滑輪組，換向滑輪組上繞有聯動鋼纜，聯動鋼纜的一端與彈射平臺底部鋼纜接口連接，聯動鋼纜的另一端與重力加速器頂部的鋼纜接口連接，換向滑輪組下方設置有重力加速器鎖止機構，鎖止機構與重力加速器頂部鉤掛在一起，重力加速器的底部設置有浮力自開閥，頂部設置有注水口。

所述的同步式重型航天器彈射系統，循環水系統是由蓄水池、梯級泵站和阻尼水井組成，梯級泵站將蓄水池中的水泵送到反向彈射架頂部，通過注水口注入重力加速器之中，重力加速器底部設置有浮力自開閥，當重力加速器沉入阻尼水井后，浮力自開閥自動打開，待重力加速器離開阻尼水井，浮力自開閥自動打開將重力加速器中的水排空并重新關閉。

所述的同步式重型航天器彈射系統，重力加速器是底部為錐形的水桶或反向助推火箭中的一種或兩種的復合體。

所述的同步式重型航天器彈射系統，蓄水池包括地下蓄水池、地表蓄水池或高山蓄水池。

同步式重型航天器彈射系統彈射的分散蓄能集中做功彈射方法，具體步驟如下：