[實用新型]一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置

有效

• 申請號: 202020707568.8
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN212797391U
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 馬紅鵬;趙守軍;趙迎鑫;劉洪;吳澤旭
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: B64G1/62
• 分類號: B64G1/62
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王衛軍

本實用新型涉及一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置，特別涉及一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置，屬于運載火箭及航天器著陸結構技術領域。本實用新型包括主腿、用于提供支撐的副腿、足墊和緩沖組件；所述主腿一端連接火箭箭體，另一端連接緩沖組件的一端，緩沖組件的另一端連接足墊；所述副腿一端連接火箭箭體，另一端連接足墊。本實用新型不影響火箭整體布局，緩沖過程平穩，中途沒有反彈，能最大限度的保證無損著陸。

技術領域

本實用新型涉及一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置，特別涉及一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置，屬于運載火箭及航天器著陸結構技術領域。

背景技術

為了降低進入太空的成本，各國都爭相研究運載火箭的可重復使用。作為首家實現軌道級運載火箭垂直回收常態化的企業，美國太空探索技術公司 (SpaceX)的獵鷹9號系列運載火箭的單次復用發射價格已經降低約20％。垂直回收已經成為運載火箭可重復使用的重要途徑。

運載火箭著陸腿是火箭垂直回收的關鍵使能技術，著陸緩沖器的吸能形式和緩沖性能直接關系火箭著陸沖擊對箭體的影響。目前，關于垂直回收運載火箭著陸腿緩沖器的研究較少，參考國內外的運載器緩沖器、飛機起落架緩沖器、列車緩沖器、汽車懸架緩沖器等，主要包括“鋁蜂窩”、液壓和液氣等緩沖形式。 SpaceX公司的獵鷹9號運載火箭和藍源公司的“新謝潑德”號運載火箭都采用的“鋁蜂窩”壓潰吸能的緩沖方式，雖然比較可靠，但是其主要結構不可重復使用，這無疑加大回收后的維護成本。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置，解決現有“鋁蜂窩”緩沖結構的復用性差、維護成本高、維護周期長等問題。

本實用新型的技術解決方案是：一種運載火箭垂直起降著陸腿液氣緩沖裝置，包括主腿、用于提供支撐的副腿、足墊和緩沖組件；所述主腿一端連接火箭箭體，另一端連接緩沖組件的一端，緩沖組件的另一端連接足墊；所述副腿一端連接火箭箭體，另一端連接足墊。

進一步地，所述緩沖組件包括上內筒、中內筒和外筒；所述上內筒與中內筒的一端之間設有浮動隔離活塞，所述上內筒內設有惰性氣體；所述中內筒的另一端與外筒連通，所述外筒套在中內筒的另一端，所述中內筒和外筒內設有液壓油。

進一步地，所述中內筒包括環縫腔、滑閥、單向閥和預壓彈簧；所述環縫腔設在中內筒中浮動隔離活塞所在的一端，所述滑閥為倒T形結構，其豎端與環縫腔配合，其橫端設在中內筒的另一端，滑閥的橫端的端部設有與外筒連通的通流孔；所述預壓彈簧設在環縫腔和所述橫端之間；所述單向閥內嵌在滑閥中。

進一步地，所述環縫腔的腔室的直徑從下至上漸小。

進一步地，所述環縫腔構成上內筒與中內筒之間的阻尼孔。

進一步地，所述單向閥內嵌在滑閥中。

進一步地，所述預壓彈簧設有兩個，均布在環縫腔和所述橫端之間。

進一步地，所述中內筒和外筒之間設有密封裝置。

進一步地，所述上內筒、中內筒和外筒為一體結構。

進一步地，所述緩沖裝置和主腿的數量一致，為3個或4個。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：

(1)本實用新型的液氣緩沖裝置，不影響火箭整體布局，緩沖過程平穩，中途沒有反彈，能最大限度的保證無損著陸。

(2)本實用新型的液氣緩沖裝置，采用油氣分離緩沖方式，避免油氣混合帶來的一些難題。

(3)本實用新型的液氣緩沖裝置，其阻尼特性可變，具有更好的緩沖性能。

(4)本實用新型的液氣緩沖裝置，可實現多次重復使用，有效降低火箭發射成本。