[發明專利]一種用于運載火箭整流罩回收的柔性變體飛艇及回收方法

有效

• 申請號: 202110393428.7
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113022840B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 蔣林杉;仝毅恒;黃衛東;彭競鋒;楊志鵬;楊凱淇;林偉;朱昊杰;張曉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: B64B1/58
• 分類號: B64B1/58;B64B1/24;B64B1/36;F42B10/48;F42B15/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發明公開了一種用于運載火箭整流罩回收的柔性變體飛艇和回收方法，包括柔性飛艇本體和飛艇變體裝置；柔性飛艇本體包括氣囊和翼舵；氣囊折疊收納在運載火箭整流罩的內腔中，且氣囊的中部兩側固定安裝在兩個整流罩半殼的頭部內側壁面上；飛艇變體裝置包括橫向伸縮機構和若干個縱向支撐伸縮機構；橫向伸縮機構包括橫向伸縮桿和橫向伸縮驅動裝置；橫向伸縮桿的前端和尾端均能在沿自身軸向伸縮；若干個縱向支撐伸縮機構沿橫向伸縮桿的軸向均勻固定套設；每個縱向支撐伸縮機構的外緣端部均與氣囊內壁相連接，且均能以橫向伸縮桿為中心，向四周自由伸縮。本發明能兩個整流罩半殼的同時回收，且回收過程下落速度可靠，落點可控。

技術領域

本發明涉及運載火箭領域，特別是一種用于運載火箭整流罩回收的柔性變體飛艇及回收方法。

背景技術

火箭整流罩是在發射過程中封裝有效載荷的半球狀結構。它在火箭最初的上升過程中保護有效載荷，然后在空中分解成兩半落回地球。

整流罩由于要保證結構強度、承受飛行過程中的氣動加熱，還要越輕越好且保證全透波能力，故整流罩造價極其昂貴，如 Spacex的整流罩價值為600萬美元。所以，整流罩的回收成為各個航天大國提高航天事業可持續發展能力的問題，相比于直接拋掉整流罩，回收整流罩既一方面可以降低成本，另外重要的是，因為現在整流罩的生產是限制火箭批量發射的一個主要因素。整流罩回收后，在后續發射中再次使用，能夠提高火箭發射頻率，也即能提升衛星快速發射反應的國防能力。

在航天運載器發射領域中，其中最引人關注的是如何實現運載火箭的重復使用以降低發射成本。目前國際上對整流罩的回收技木還不是很成熟，主要是美國 Spacex公司獵鷹重型火箭對整流罩的回收。美國 Space X公司獵鷹九號火箭整流罩回收，采用了傘降提供減速、末端捕獲船追蹤接近的方式，并通過實踐應用論證了一種具有一定可行性的整流罩回收方案。

然而，美國 Space x公司獵鷹九號火箭整流罩回收并不完美，還存在這如下方面的不足：

1、由于可回收整流罩不具備自主的控制系統，每半個整流罩都配置了導航系統，小型推進器和翼傘，用于控制整流罩的下降，這種回收方式不僅要求回收整流罩的整個過程擁有極其精確的導航定位，且配備靈活機動的水面回收船及其復雜的回收系統以保障抓住從天而降的半塊整流罩的準確性和時間上低延遲性，導致回收捕獲難度大，對捕獲機構提岀很高的機動緩沖等技術要求，成功率較低。

2、這種回收方式是以半個整流罩為單位的回收，意味著要回收整塊整流罩就需要至少配備兩個以上的上述復雜的回收體系，回收成本較高。

3、將美國各個火箭發射場與我國各個發射場對比，就可以明顯發現地理位置周圍地形有很大差別，美國大部分發射場靠近海邊且周圍有便利的大型港口，可以方便大型船只的停靠和出發，而我國大部分發射基地都深居我國內地，且周圍地形復雜并不利于車輛的靈活移動到任意一個整流罩可能落下的位置。故而，照搬美國 Spacex公司的方法是不容易有效實現整流罩的回收。

針對這一現狀，急需發明一種新的整流罩回收裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種用于運載火箭整流罩回收的柔性變體飛艇及回收方法，該用于運載火箭整流罩回收的柔性變體飛艇及回收方法能兩個整流罩半殼的同時回收，且回收過程下落速度可靠，落點可控。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種用于運載火箭整流罩回收的柔性變體飛艇，包括柔性飛艇本體和飛艇變體裝置。

運載火箭整流罩包括兩個整流罩半殼和將兩個整流罩半殼可拆卸連接的鎖合機構。

柔性飛艇本體包括氣囊和設置在氣囊尾端的翼舵。氣囊折疊收納在運載火箭整流罩的內腔中，且氣囊的中部兩側固定安裝在兩個整流罩半殼的頭部內側壁面上。