[發(fā)明專利]一種用于航天科普教育的模型火箭套件

在審

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• 申請日: 2021-07-04
• 公開（公告）號: CN113314017A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李易;徐偉杰;張晨曦;李曉宏;楊德敏
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

本發(fā)明一種用于航天科普教育的模型火箭套件，屬于探空火箭的科普教育技術(shù)領(lǐng)域；包括火箭殼體、尾翼、降落傘包，火箭殼體由火箭頭錐、火箭傘艙段箭體、連接件和火箭動力段箭體依次同軸連接而成；火箭傘艙段箭體的外周面上開有窗口，火箭傘艙段蓋板通過剪切螺栓、鋁合金螺栓和傘艙段密封件密封安裝于窗口處；降落傘包設(shè)置于火箭傘艙段箭體內(nèi)；飛行控制板通過控制板固定件安裝于火箭動力段箭體內(nèi)；所述火箭發(fā)動機通過發(fā)動機承力件和發(fā)動機定位板安裝于火箭動力段箭體的尾端內(nèi)。本發(fā)明火箭為模塊化設(shè)計，分為包含傘艙段的回收段箭體和包含發(fā)動機發(fā)動力段箭體，兩部分均可獨立制作，配合使用，其通用性好，重復(fù)利用率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于探空火箭的科普教育技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于航天科普教育的模型火箭套件。

背景技術(shù)

火箭作為航天系統(tǒng)中的運載工具，對于國家航天力量的發(fā)展具有重要作用。隨著“長征五號”，“快舟”火箭的成功飛行，社會各界對于火箭技術(shù)的熱情日益高漲。但目前航天科普所需的器材還是比較缺乏，在社會層面主要為科普講解與模型組裝，相關(guān)模型與火箭系統(tǒng)相比缺少較多模塊，知識含量不高，難以滿足受眾的學(xué)習需求，容易引起“火箭非常簡單”的錯覺。對于這類探空火箭模型，其起到的作用與帶領(lǐng)受眾做一次手工無較大區(qū)別。而對于航天相關(guān)專業(yè)高校，由于火箭和導(dǎo)彈等高速飛行器的使用和制造成本高昂，目前在航天專業(yè)的教學(xué)中主要以理論授課為主，嚴重缺乏實驗教學(xué)，特別是直觀的飛行實驗環(huán)節(jié)。因此許多相關(guān)高校學(xué)生缺乏對火箭系統(tǒng)的認識，難以進行貼近實際應(yīng)用的科研工作。

因此現(xiàn)有技術(shù)提供一種廉價小型模型火箭方案，其大量部件采用民用成熟產(chǎn)品，但設(shè)計過程和所需專業(yè)知識與研制大型火箭相似，而且可使用校園場地進行發(fā)射實驗，這有效地解決了低成本航天科普與實踐教學(xué)器材缺乏的問題。

現(xiàn)有技術(shù)CN111256543B《教學(xué)科普用小型固液探空火箭》主要著眼于固液混合發(fā)動機的發(fā)明以及其在小型探空火箭上的使用，且該發(fā)明除火箭發(fā)動機外技術(shù)簡單，與現(xiàn)有科普火箭并無較大區(qū)別，無法實現(xiàn)高水平探空火箭技術(shù)要求。此外，該發(fā)明僅僅是一個簡單火箭，無法放置科學(xué)儀器，不能滿足高校科普需求。現(xiàn)有技術(shù)創(chuàng)新點在于對小型科普探空火箭進行模塊化的設(shè)計，從而實現(xiàn)對科普受眾進行火箭全系統(tǒng)的科普教育。特別是在控制電路系統(tǒng)以及氣動結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、回收系統(tǒng)有獨到的創(chuàng)新，包含了多學(xué)科知識，能夠搭載一定的科學(xué)儀器，使得整套發(fā)明具有較高的技術(shù)和學(xué)術(shù)水平，具有完整的科學(xué)性與教育性，同時具有低廉的成本，真正地適用于航天科普教育。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種用于航天科普教育的模型火箭套件，該套件采用模塊化設(shè)計，套件中的各部分對應(yīng)火箭的各系統(tǒng)，同時具有方便推廣和易于教學(xué)的特點。是一款用于科普活動與航天相關(guān)專業(yè)高校學(xué)生的教育培養(yǎng)的模型火箭套件。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于航天科普教育的模型火箭套件，包括火箭殼體、尾翼、降落傘包；所述尾翼安裝于火箭殼體尾端的外周面；其特征在于：所述火箭殼體由火箭頭錐、火箭傘艙段箭體、連接件和火箭動力段箭體依次同軸連接而成；

所述火箭傘艙段箭體的外周面上開有窗口，火箭傘艙段蓋板通過剪切螺栓、鋁合金螺栓和傘艙段密封件密封安裝于火箭傘艙段箭體的窗口處；所述降落傘包設(shè)置于火箭傘艙段箭體內(nèi)，其兩端通過降落傘限位隔板進行限位，并與火箭頭錐、火箭動力段箭體分隔；由剪切螺栓將鋁合金螺栓切斷，火箭傘艙段蓋板打開后降落傘包彈出；

所述連接件為圓筒結(jié)構(gòu)，其外周面的中部沿周向設(shè)置有圓環(huán)凸臺，連接件的外徑等于火箭傘艙段箭體和火箭動力段箭體的內(nèi)徑，其兩端分別同軸插裝于火箭傘艙段箭體和火箭動力段箭體的相鄰端，實現(xiàn)兩個模塊的連接；

所述飛行控制板通過控制板固定件安裝于火箭動力段箭體內(nèi)，用于地面工作狀態(tài)檢測、火箭起飛信號接收和剪切螺栓工作信號的發(fā)出；所述火箭發(fā)動機通過發(fā)動機承力件和發(fā)動機定位板安裝于火箭動力段箭體的尾端內(nèi)。