[發明專利]一種錐頂罩拉式回收亞軌道運載火箭

在審

• 申請號: 202210549154.0
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114735248A
• 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: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64;B64G1/62;B64G1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種錐頂罩拉式回收亞軌道運載火箭，其屬于航天火箭技術領域，其包括一級箭體、設置于一級箭體上端的錐頂罩，以及回收動力裝置；錐頂罩中容納有載荷；回收動力裝置至少包括回收動力發動機和設置于其外側的回收動力罩，回收動力發動機上具有發動機噴管，發動機噴管的朝向固定設置為或可調節為向下或朝外的斜下方；回收動力裝置有兩個，于兩側對稱地設置于一級箭體上部的外側面上或者錐頂罩的外側面上。本發明錐頂罩拉式回收亞軌道運載火箭解決了現有技術降落點不可控及回收有難度的技術問題，本發明能夠提供地面發射、飛行及亞軌飛行的試驗環境，可為空天產品的研制提供真實狀態的環境試驗及其試驗服務。

技術領域

本發明屬于航天火箭技術領域，具體涉及一種錐頂罩拉式回收亞軌道運載火箭。

背景技術

隨著國內外航天領域的不斷發展，如何降低航天發射費用逐漸成為整個航天產業面臨的主要挑戰之一，商業航天的發展對低成本發射和低成本火箭提出了更高的要求，尤其是對于一些低空高速飛行試驗發射，實現運載器及其有效載荷的回收和重復使用是降低成本的重要措施。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。

一般二級運載火箭及其飛行過程分離狀態如圖1A至圖1D所示。火箭主要由一級箭體（或稱一級火箭）1'、二級火箭2'、整流罩4'組成，主要功能是發射載荷例如衛星3'。其中，整流罩4'也稱為衛星整流罩或火箭整流罩，其作用主要為包覆衛星3'，與二級火箭2'相連接，如圖1A火箭結構示意圖所示；火箭飛行到一定高度后一級箭體1'分離，如圖1B一二級分離示意圖所示，一級箭體1'被拋掉后飛落至地面，損毀棄用；火箭繼續向上飛行，飛離大氣層，整流罩4'分離、拋罩，如圖1C整流罩拋罩示意圖所示，整流罩4'落地損毀；火箭繼續飛行至預定軌道，衛星3'分離，如圖1D衛星分離示意圖所示。可見，其中大部分部件都直接落地損毀，一次性使用，不回收復用。

現有的可重復使用運載器例如太空探索技術公司（SpaceX）的“獵鷹-9R”火箭，采用了垂直返回的方式，其通過一級箭體底部中心的發動機動力調節實現了一級箭體的回收；其整流罩拋罩后分兩瓣分別回收，主要采用降落傘方式傘降、通過海上平臺及其網籃回收。可以想到的是，傘降方式降落點不可控，回收仍存在難度，所需的海上平臺等也需要較高成本。

目前，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SpaceX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，本發明提供一種錐頂罩拉式回收亞軌道運載火箭，錐頂罩和一級箭體整體回收，避免了整流罩分瓣拋罩后造成的回收不便，并采用回收動力位于火箭上部的拉式回收方式，確保火箭回收著陸穩定、精準，且降低了對著陸點的要求。

基于本發明的技術方案，本發明提供了一種錐頂罩拉式回收亞軌道運載火箭，其屬于航天火箭技術領域，其包括一級箭體、設置于一級箭體上端的錐頂罩，以及回收動力裝置；錐頂罩中容納有載荷；回收動力裝置至少包括回收動力發動機和設置于其外側的回收動力罩，回收動力發動機上具有發動機噴管，發動機噴管的朝向固定設置為或可調節為向下或朝外的斜下方；回收動力裝置有兩個，于兩側對稱地設置于一級箭體上部的外側面上或者錐頂罩的外側面上。

進一步地，錐頂罩包括瓜瓣部、殼段和載荷支座；瓜瓣部為二個或多個，殼段呈筒狀，殼段的上部與各個瓜瓣部活動連接，二個或多個瓜瓣部合攏后呈錐形；殼段下部與載荷支座相連接；瓜瓣部、殼段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。

進一步地，殼段下部與一級箭體的上端相連接，載荷支座位于殼段內；或者，載荷支座連接于殼段的下端，載荷支座與一級箭體的上端相連接。

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。

優選地，相鄰的瓜瓣部的對接面均設置有耐高溫的密封結構，瓜瓣部閉合時，密封結構相匹配且密封地相抵觸。