[發明專利]一種套罩式航天火箭

在審

• 申請號: 202210549153.6
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114739238A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 隋國發
• 申請（專利權）人: 精易興航（北京）科技創新有限公司
• 主分類號: F42B15/00
• 分類號: F42B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種套罩式航天火箭，其涉及航天火箭技術領域，其包括一級箭體、設置于一級箭體上端的錐頂套罩，以及回收動力裝置；錐頂套罩自上而下依次包括錐頂罩和滑軌筒罩；錐頂罩自上而下依次包括瓜瓣部和殼段；滑軌筒罩包括套筒、滑軌以及載荷支座；套筒上部與殼段下部相連接，套筒下部與載荷支座相連接，滑軌設置于套筒的內側面；錐頂罩、套筒以及載荷支座共同圍成一個可開閉的用于容納載荷的空間，載荷的至少一部分與滑軌相匹配地滑動連接。本發明的錐頂套罩和一級箭體整體回收，并采用拉式回收方式，確保著陸穩定、精準；可應用于地面發射、飛行及亞軌飛行的試驗。

技術領域

本發明屬于航天火箭技術領域，具體涉及一種套罩式航天火箭。

背景技術

從上世紀中開始，世界各航天大國持續開展可重復使用航天運輸系統的研究和試驗。從構型技術特點上看，可重復使用運載器可以分為水平回收重復使用運載器和垂直回收重復使用運載火箭兩大類。開展垂直回收重復使用運載火箭研究的前提是開展運載火箭子級回收技術研究，優選SpaceX公司的“獵鷹-9R”火箭，采用了垂直返回的方式；其中，航天飛機是采用水平滑跑回收的水平回收方式；“獵鷹”火箭整流罩分瓣采用降落傘海上回收，降落傘海上回收是衛星、飛船降落傘回收之后新的應用。國內的運載火箭還沒有實現工程上的回收，火箭的發射費用高于國外公司的火箭發射費用。

發明內容

基于現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種套罩式航天火箭。

依據本發明的技術方案，本發明提供一種套罩式航天火箭，其包括一級箭體、設置于一級箭體上端的錐頂套罩，以及回收動力裝置；錐頂套罩自上而下依次包括錐頂罩和滑軌筒罩；錐頂罩自上而下依次包括瓜瓣部和殼段；滑軌筒罩包括套筒、滑軌以及載荷支座；套筒上部與殼段下部相連接，套筒下部與載荷支座相連接，滑軌設置于套筒的內側面；錐頂罩、套筒以及載荷支座共同圍成一個可開閉的用于容納載荷的空間，載荷的至少一部分與滑軌相匹配地滑動連接；回收動力裝置的數量為三個、四個或四個以上，多個回收動力裝置周向均勻或對稱分布設置于一級箭體上部的外側面上或者錐頂套罩的外側面上。

其中，滑軌沿周向設置有一個或多個，滑軌的長度方向與套筒的長度方向一致；一級箭體包括自下而上依次設置的一級動力發動機、一級氧箱和一級燃箱，一級動力發動機、一級氧箱和一級燃箱均設置于一級箭體的外殼內。

進一步地，載荷的外側面上對應設置有一個或多個滑塊，滑軌與滑塊相匹配地滑動連接。滑軌采用鋁基陶瓷材料結構，且表面設置有固體潤滑涂層。回收動力裝置及其回收動力發動機的安裝，和一級箭體及錐頂套罩外壁之間設定有安全距離。

優選地，回收動力裝置的發動機噴管推力線與箭體中心線保持相對角度30°。殼段呈筒狀，殼段位于瓜瓣部下方，殼段的上部與各個瓜瓣部以鉸接方式活動連接，使瓜瓣部能夠打開和合攏，瓜瓣部合攏后呈錐形。

更優選地，載荷支座上設有用于將載荷鎖緊或釋放的電控鎖緊裝置；瓜瓣部連接有用于控制其開閉的作動機構。

進一步地，在一級箭體或錐頂套罩的外側面對稱安裝有兩臺或多臺反推火箭，反推火箭的噴火方向為向上或朝外的斜上方。

更進一步地，一級箭體或錐頂套罩的外側面固定設置有橫梁，回收動力裝置與橫梁相連接；或者，瓜瓣部頂端向上延伸設置有錐頂柱，回收動力裝置與錐頂柱相連接；回收動力發動機通過發動機支座與一級箭體或錐頂套罩可轉動的相連接，回收動力發動機連接有用于控制其轉動的擺轉機構。

與現有技術相比，本發明套罩式航天火箭的有益技術效果如下：

1、本發明的套罩式航天火箭回收過程易于控制，確保火箭穩定回收和精準著陸；無需安裝在一級箭體底部中間；回收過程中一級箭體主發動機不啟動、不工作、不噴火，降低了著陸地點或回收平臺的要求；通過回收動力調節、代替柵格翼功能，控制火箭的調姿、穩定，進一步節約成本。