[發明專利]便于火箭回收的箭體結構及液體火箭

有效

• 申請號: 202010370896.8
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111521074B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊瑞康;葛明和;韓建業
• 申請（專利權）人: 藍箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類號: F42B15/00
• 分類號: F42B15/00;F42B10/64;F42B10/66;B64G5/00
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 高元吉

本發明提供便于火箭回收的箭體結構及液體火箭，包括子級火箭，子級火箭遠離主發動機一端設置掛鎖主體，掛鎖主體包含固定部，彈射桿，掛鎖主體和卡座，固定部周向設置在所述子級火箭表面，且與子級火箭固定連接，彈射桿一端通過旋轉器與固定部連接，另一端通過開關機構與卡座連接，掛鎖主體用于通過彈射桿折疊設置于子級火箭表面；在子級火箭回的收過程中，彈射桿隨開關機構的打開向遠離子級火箭軸線方向展開，以帶動所述掛鎖主體打開，通過著陸表面配合設置的回收裝置，完成對子級火箭的固定回收。同現有技術相比，可以降低對火箭回收的姿態和速度要求，提高火箭回收的成功率。

技術領域

本發明涉及火箭回收技術領域，尤其涉及一種便于火箭回收的箭體結構及液體火箭。

背景技術

火箭回收技術是航天技術領域的一顆璀璨明珠，是航天技術實力的綜合體現，因此，也受到了各個航天大國的極大關注。目前國內尚無已經投入使用的液體火箭回收方案。美國的Space X公司、藍色起源公司已經多次成功進行了火箭的回收。例如，Space X公司在其最近幾次發射中所采用的火箭回收技術方案是：在火箭子級降落過程中，通過主發動機點火實現減速，同時以姿控發動機調整火箭子級的飛行姿態，從而確?；鸺越醮怪钡淖藨B下落。在下落的火箭子級接近地面時，處于收攏狀態的支撐腿打開，從而使火箭平穩的支撐在著陸表面上（例如，地面或海上平臺）。

具體而言，火箭子級的底部設置可收放的支撐腿。在火箭飛行的過程中，支撐腿可以始終處于收攏狀態。火箭子級工作結束并與箭體分離后，主發動機關機，火箭子級飛往預定的落區或者飛回發射場。在靠近地面的時候，主發動機重新點火起動，火箭減速。在落地前支撐腿在高壓氣體的作用下展開并鎖定。火箭子級在最后觸地瞬間，通過主發動機控制速度降低到0，并通過展開的支撐腿站穩在回收場地或回收船舶上。

這種方法需要制作大型的支腿來保證著陸時的支撐強度，目前，為了重心位置較高的箭體著陸穩定性，減少對箭體的沖擊強度，著陸支腿機構設計復雜，重量較大（如SPACEX的獵鷹9號著陸機構近3噸），造成箭體運輸能力的損失?；厥者^程中同時對火箭降落時的姿態及速度的控制要求很高，如果火箭子級降落的姿態或速度控制不好，

很可能會造成火箭的傾倒或爆炸，從而導致火箭回收徹底失敗。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種便于火箭回收的箭體結構及液體火箭，可以在原有回收軌道、動力系統不變情況下，箭體結構通過著陸表面配合設置的回收裝置，完成對所述子級火箭的固定回收。整個過程可以降低對火箭回收的姿態和速度要求，提高火箭回收的成功率。

本發明提供了一種便于火箭回收的箭體結構，包括子級火箭，其中所述子級火箭遠離主發動機一端設置掛鎖主體，其中，所述掛鎖主體包含固定部，彈射桿，掛鎖主體和卡座，所述固定部周向設置在所述子級火箭表面，且與所述子級火箭固定連接，所述彈射桿一端通過旋轉器與所述固定部連接，另一端通過開關機構與所述卡座連接，所述掛鎖主體用于通過所述彈射桿折疊設置于所述子級火箭表面；在所述子級火箭回的收過程中，所述彈射桿隨開關機構的打開向遠離所述子級火箭軸線方向展開，以帶動所述掛鎖主體打開，通過著陸表面配合設置的回收裝置，完成對所述子級火箭的固定回收。

在同一個實施例中，所述掛鎖主體包含主掛鎖和副掛鎖，所述主掛鎖周向設置在所述子級火箭表面，所述副掛鎖一端與所述旋轉器連接，另一端在所述彈射桿的軸向方向上貫穿所述彈射桿后與所述主掛鎖固定連接。

在同一個實施例中，所述副掛鎖拉伸最大值時，所述副掛鎖與所述子級火箭連接端的延長線與所述子級火箭的夾角為A,其中，45°≤A≤60°。

在同一個實施例中，所述旋轉器為圓柱體結構，所述旋轉器沿其軸向且位于中心位置設有用于固定所述副掛鎖的固定孔。

在同一個實施例中，當所述開關機構打開時，所述彈射桿向遠離所述子級火箭的軸線方向展開，且所述副掛鎖與所述子級火箭連接端保持連接狀態。