[發明專利]一種用于一級箭體回收的傘降式回收系統及液體火箭

在審

• 申請號: 202010142356.4
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111392073A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 楊瑞康;車莉娜;韓建業;沈函默
• 申請（專利權）人: 藍箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類號: B64G1/62
• 分類號: B64G1/62
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 徐紅崗

本發明提供一種用于一級箭體回收的傘降式回收系統。傘降式回收系統包括姿態控制機構、支撐機構、傘降機構以及控制一級箭體向目標區域運動的尾翼方向舵控制機構。一級箭體分離后通過姿態控制機構控制一級箭體發生翻轉使分離艙段作為著陸端，經過傘降結構減速，在著陸時通過支撐機構伸入至著陸表面之內，對一級箭體減速和減震的同時還能避免傾倒。本發明提供的液體火箭包括所述傘降式回收系統，進而可以調控一級箭體發生翻轉使分離艙段作為著陸端，并通過能夠插入著陸區的支撐機構支撐箭體著陸，降低了生產成本的同時也提高了箭體回收的成功性和穩定性，同時也可以避免動力艙段受到損害，便于重復使用。

技術領域

本發明涉及火箭回收技術領域，具體為一種一級箭體回收的傘降式回收系統及液體火箭。

背景技術

隨著航天產業的快速發展，涉及火箭的各項技術也實現了突飛猛進。目前，作為目前將衛星發射至太空的唯一運載工具，持續降低火箭制造與發射成本是各大商業航天公司追逐的目標。

以火箭回收為例，現在主流的箭體回收方法以美國Space X公司、藍色起源公司代表的反推著陸方式為主。即通過在箭體上增加著陸支腿，在靠近地面時箭體底部發動機多次點火，通過發動機改變推力，調整火箭位置從而實現降落與定點著陸，從而完成整個火箭一子級的回收，在經過清理、維修與測試后即可重復使用。但是此種方式需要發動機具備多次點火能力、大范圍調整推力的能力，技術難度較大，同時增加的一些系統降低了這種回收方式的可靠性。例如，Space X公司就發生過發動機無法正常啟動所導致的回收失敗。另外，此方法需要額外配備大型支腿來保證著陸時的穩定性。整個箭體一子級細長比大、重量大、重心高，在Space X之前執行的幾次火箭回收過程中，曾多次出現支腿無法穩定住整個箭體而導致箭體側翻墜毀的情況。

除此之外，還有一種采用滑行著陸方式進行液體動力航天器重復使用的方法，主要以美國的航天飛機代表。航天飛機通過整箭豎直升空，在將載荷運送至預定目標后，采用與飛機類似的方式水平滑行著陸，完成重復使用。這種方式技術難度高，成本巨大，有效載重占比小，維護費用極高，主流型號均已經處于退役狀態。

因此，提供一種方便控制、安全可靠、且可以節約成本，便于重復使用的火箭回收系統是目前所要解決的問題。

發明內容

為解決相關技術中的上述技術問題，本發明提出一種用于一級箭體回收的傘降式回收系統及液體火箭，具有方便控制、安全可靠、節約成本、提高箭體回收的成功性和穩定性和便于重復使用等優點。

本發明提供了一種用于一級箭體回收的傘降式回收系統，包括姿態控制機構，設置于所述一級箭體分離艙段，用于對所述一級箭體進行調姿；

支撐機構，設置于所述一級箭體遠離動力艙段的著陸端，用于在所述一級箭體著陸前向遠離所述動力艙段方向彈出，并伸入至著陸表面之內，以形成對所述一級箭體的支撐；

尾翼方向舵控制機構，設置于所述一級箭體動力艙段，用于控制所述一級箭體向目標區域運動；

傘降機構，設置于所述一級箭體內部且遠離所述一級箭體著陸端。

在一個實施例中，所述支撐機構是一種設置于所述一級箭體分離艙段的植入腿裝置，具體包括所述植入腿裝置包括與所述一級箭體分離艙段連接的支架筒以及與所述支架筒連接的伸出支腿。所述支架筒與所述伸出支腿采用彈性連接，在所述一級箭體分離后，所述伸出支腿被彈出。

在一個實施例中，所述支架筒內裝有高壓介質，所述伸出支腿的一端配置為壓縮所述高壓介質，從而在所述伸出支腿的另一端解除限制時，所述伸出支腿在高壓介質的作用下向遠離所述支架筒方向伸出。

在一個實施例中，所述伸出支腿包括連接于所述支架筒的主桿，以及設置于所述主桿遠離所述支架筒一端的硬質鉆進頂尖，所述硬質鉆進頂尖用于鉆進著陸區地面。