一種運(yùn)載火箭垂直下降回收時(shí)的防傾倒系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種航天器發(fā)射后與有效載荷分離后，運(yùn)載火箭垂直降落實(shí)現(xiàn)回收再利用時(shí)防止其傾倒的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)載火箭是一種由多級(jí)火箭組成的航天運(yùn)載工具。通常，運(yùn)載火箭將人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測(cè)器等有效載荷送入預(yù)定軌道。目前全世界絕大多數(shù)運(yùn)載火箭都是一次性航天工具，火箭第一級(jí)在完成分離后會(huì)墜落到陸上無(wú)人區(qū)或空曠海域，其不可重復(fù)使用，這就使得航天研宄費(fèi)用大大增加。
[0003]如果運(yùn)載火箭第一級(jí)可以在空曠平整安全的地帶著陸，以實(shí)現(xiàn)其回收再利用，就可以大大降低航天研宄成本，使人類(lèi)的航天活動(dòng)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，然而運(yùn)載火箭在回收時(shí)其在著陸平臺(tái)上會(huì)存在一個(gè)難點(diǎn):火箭通過(guò)控制燃燒氣流的噴出，落在只有足球場(chǎng)大小的浮動(dòng)平臺(tái)上，然而火箭下降時(shí)由于受到自身高速氣流或海上風(fēng)浪等因素的影響，在平臺(tái)著陸時(shí)容易發(fā)生傾斜，這就使得火箭翻倒撞毀，甚至燃料泄漏引發(fā)爆炸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種運(yùn)載火箭垂直下降回收時(shí)的防傾倒系統(tǒng)，在火箭垂直下降回收時(shí)，可以有效提供一種堅(jiān)固耐用，安全可靠使用方便的防護(hù)系統(tǒng)，一旦火箭著陸發(fā)生傾斜，該防傾倒系統(tǒng)可以有效阻止火箭發(fā)生翻到。
[0005]本發(fā)明揭示了一種運(yùn)載火箭垂直下降回收時(shí)的防傾倒系統(tǒng)，包括著陸平臺(tái)，四輛自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)及鋼繩，所述自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)放置在所述著陸平臺(tái)上并通過(guò)鋼繩相互連接形成方形著陸區(qū)，所述自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)包括底座，安裝在底座下方的四對(duì)行走小輪，安裝在底座上端的多級(jí)伸縮式液壓缸，固定在底座上的鋼繩存儲(chǔ)器，所述多級(jí)伸縮式液壓缸包括缸體，安裝在缸體內(nèi)的第一級(jí)伸縮桿及第二級(jí)伸縮桿，所述缸體側(cè)壁安裝有數(shù)個(gè)探測(cè)系統(tǒng)，所述第二級(jí)伸縮桿側(cè)壁，缸體側(cè)壁及底座上端面都安裝有一個(gè)定向輪，且三個(gè)定向輪位于同一垂直面上，所述鋼繩存儲(chǔ)器內(nèi)的鋼繩依次穿過(guò)三個(gè)定向輪后固定在相鄰的自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)的第二級(jí)伸縮桿側(cè)壁上。
[0006]所述鋼繩存儲(chǔ)器上還設(shè)有自動(dòng)鎖緊裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼繩位置的鎖緊。
[0007]所述底座的側(cè)壁上還安裝有可伸縮支撐腳，可伸出與著陸平臺(tái)接觸以增加自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)的穩(wěn)定性。
[0008]所述底座四周側(cè)壁還具有支撐腳收納槽，所述可伸縮支撐腳縮回時(shí)放置在所述支撐腳收納槽內(nèi)。
[0009]所述探測(cè)系統(tǒng)為激光雷達(dá)或電波雷達(dá)。所述著陸平臺(tái)為陸地平臺(tái)或海上平臺(tái)。
[0010]所述自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)還包括可充電蓄電池，以實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)的供電。
[0011]本發(fā)明所揭示的一種運(yùn)載火箭垂直下降回收時(shí)的防傾倒系統(tǒng)，通過(guò)在著陸平臺(tái)上設(shè)置四輛自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)，并相互連接形成著陸區(qū)，可以有效對(duì)傾斜的運(yùn)載火箭進(jìn)行支撐，同時(shí)配合航天測(cè)控系統(tǒng)及地面控制中心對(duì)運(yùn)載火箭的運(yùn)行軌跡及精確的著陸點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)，從而使得運(yùn)載火箭能夠準(zhǔn)確在自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)圍城的著陸區(qū)進(jìn)行著陸。
[0012]其中所述航天測(cè)控系統(tǒng)包括地面測(cè)控系站安裝在運(yùn)載火箭內(nèi)部的測(cè)控系統(tǒng)，地面測(cè)控站用于實(shí)時(shí)跟蹤、測(cè)量和發(fā)出指令，控制運(yùn)載火箭的下降路徑及運(yùn)動(dòng)狀況；運(yùn)載火箭上的測(cè)控系統(tǒng)也可以對(duì)自身狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并將測(cè)控?cái)?shù)據(jù)再傳送給地面測(cè)控站，地面測(cè)控站將自身測(cè)得的數(shù)據(jù)及運(yùn)載火箭內(nèi)部測(cè)得的數(shù)據(jù)一并傳送給地面控制中心用于比較和控制用；
所述地面控制中心實(shí)時(shí)探測(cè)、計(jì)算運(yùn)載火箭的著陸范圍并預(yù)估出著陸點(diǎn)，同時(shí)隨著運(yùn)載火箭的不斷下降實(shí)時(shí)更新著陸信息，縮小著陸范圍，精確著陸點(diǎn)位置。并根據(jù)火箭著陸位置控制自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)向著陸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到防傾倒目的。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種運(yùn)載火箭垂直下降回收時(shí)的防傾倒系統(tǒng)，具有如下有益之處:可以根據(jù)運(yùn)載火箭下載路徑計(jì)算出其著陸范圍，通過(guò)自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)位置的調(diào)成，從而確保運(yùn)載火箭著陸在自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)組成的防護(hù)區(qū)域內(nèi)，針對(duì)運(yùn)載火箭傾斜著陸的狀態(tài)，通過(guò)自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)上的鋼繩起到對(duì)運(yùn)載火箭的支撐，有效足阻止其進(jìn)一步傾倒，防止了燃料泄漏引發(fā)爆炸，提高了運(yùn)載火箭下降的安全性，利于運(yùn)載火箭的回收再利用，大大減小了航空研發(fā)成本，同時(shí)針對(duì)火箭的高溫火焰，采用防火耐高溫材料實(shí)現(xiàn)防傾倒系統(tǒng)因高溫而燒毀，整個(gè)系統(tǒng)安全可靠，運(yùn)行方便。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明防傾倒系統(tǒng)的示意圖；
圖2是本發(fā)明自引導(dǎo)小車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明防傾倒系統(tǒng)防護(hù)升起狀態(tài)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0016]如圖1~2所示，本發(fā)明所揭示的一種運(yùn)載火箭垂直下降回收時(shí)的防傾倒系統(tǒng)，用于運(yùn)載火箭在著陸平臺(tái)著陸時(shí)防止其傾倒的系統(tǒng)，具體包括著陸平臺(tái)1，放置在所述著陸平臺(tái)I上的四輛自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)2，連接各個(gè)自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)2之間的鋼繩3，所述自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)2之間通過(guò)鋼繩3形成方形著陸區(qū)。
[0017]具體說(shuō)來(lái)，所述自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)2包括底座4，行走小輪5，多級(jí)伸縮式液壓缸6，鋼繩存儲(chǔ)器7，探測(cè)系統(tǒng)8，定向輪9及可伸縮支撐腳10，其中所述底座4下方安裝有四對(duì)行走小輪5，所述行走小輪連接控制電機(jī)和轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，能控制行走小輪360度旋轉(zhuǎn)，從而使小車(chē)具有很好的轉(zhuǎn)彎半徑，同時(shí)還具備原地轉(zhuǎn)向功能；所述多級(jí)伸縮式液壓缸6安裝在底座4的上表面，其包括缸體11，安裝在缸體11內(nèi)的第一級(jí)伸縮桿12及第二級(jí)伸縮桿13，所述缸體11側(cè)壁安裝有復(fù)數(shù)探測(cè)系統(tǒng)8 (如激光雷達(dá)或電波雷達(dá))，用于實(shí)時(shí)探測(cè)運(yùn)載火箭的位置和速度，并發(fā)送給地面控制中心，所述第二級(jí)伸縮桿13側(cè)壁，缸體11側(cè)壁及底座4上端面都安裝有一個(gè)定向輪9，且三個(gè)定向輪位于同一垂直面上，所述鋼繩存儲(chǔ)器7安裝在底座4上端面以收納鋼繩3，所述鋼繩3依次穿過(guò)底座4上的定向輪，缸體11側(cè)壁的定向輪及第二級(jí)伸縮桿13側(cè)壁的定向輪后固定在相鄰的自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)2的第二級(jí)伸縮桿13側(cè)壁上；所述鋼繩存儲(chǔ)器7上還設(shè)有自動(dòng)鎖緊裝置，當(dāng)自引導(dǎo)小車(chē)2移動(dòng)或者多級(jí)伸縮式液壓缸6頂出時(shí)，鋼繩存儲(chǔ)器7會(huì)根據(jù)自引導(dǎo)小車(chē)2移動(dòng)速度或多級(jí)伸縮式液壓缸6頂出速度控制鋼繩的縮放速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供給及回收，并通過(guò)自動(dòng)鎖緊裝置對(duì)鋼繩位置進(jìn)行鎖緊，防止滑動(dòng)。
[0018]所述底座4四周側(cè)壁具有支撐腳收納槽14，所述可伸縮支撐腳10安裝在底座4的側(cè)壁上，并可收回到支撐腳收納槽14內(nèi)，當(dāng)自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)2位置固定后，所述可伸縮支撐腳10自動(dòng)伸出并按壓在著陸平臺(tái)I