本申請屬于運載火箭重復(fù)使用，具體涉及一種運載火箭著陸機(jī)構(gòu)緩沖用阻尼機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、作為運載火箭垂直回收的關(guān)鍵著陸機(jī)構(gòu)，其緩沖結(jié)構(gòu)及性能將直接影響垂直回收任務(wù)的成敗。目前，運載火箭垂直回收一般采用折展腿式著陸緩沖機(jī)構(gòu)的回收方案，其緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計方案大多采用鋁蜂窩等金屬壓潰式，并將緩沖結(jié)構(gòu)集成設(shè)計在多節(jié)著陸機(jī)構(gòu)的末節(jié)內(nèi)部，此種緩沖結(jié)構(gòu)不可重復(fù)使用；部分著陸機(jī)構(gòu)采用液壓緩沖機(jī)構(gòu)，也同樣集成于多節(jié)著陸機(jī)構(gòu)的末節(jié)內(nèi)部或單獨作為支撐副桿使用，其尺寸規(guī)模均較小，且不具有雙級變阻尼緩沖能力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于運載火箭網(wǎng)系回收的大尺寸、雙向變阻尼、單向限壓的多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，可以解決適用中大型運載火箭寬域著陸緩沖條件、多級緩沖性能精細(xì)化設(shè)計、單向限壓提高緩沖性能等問題。

2、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

3、一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，包括大端支耳、阻尼桿、阻尼筒、外筒、一級阻尼組件、二級阻尼組件、小端支耳和油箱，大端支耳設(shè)有內(nèi)部空腔，外筒一端與大端支耳連接，外筒內(nèi)部與大端支耳的內(nèi)部空腔連通，阻尼筒滑動連接于外筒的內(nèi)部，二級阻尼組件連接于阻尼筒外壁面靠近大端支耳的一端，阻尼桿滑動連接于阻尼筒內(nèi)，二級阻尼組件連接于阻尼桿靠近大端支耳的一端，阻尼桿遠(yuǎn)離大端支耳的端部與小端支耳連接，外筒遠(yuǎn)離大端支耳的端部與阻尼筒之間、以及阻尼筒遠(yuǎn)離大端支耳的一端與阻尼桿之間均設(shè)置有密封組件；油箱連通于大端支耳的內(nèi)部空腔；小端支耳和大端支耳至少有一個連接于需要緩沖的部件上。

4、所述大端支耳的內(nèi)部空腔中設(shè)置有彈簧座和第一彈簧，彈簧座左端與阻尼筒端部正對，第一彈簧的一端與彈簧座內(nèi)部接觸、另一端與大端支耳內(nèi)部空腔遠(yuǎn)離小端支耳的內(nèi)壁面接觸。

5、所述一級阻尼組件包括一級螺塞和設(shè)置于一級螺塞上的多個一級阻尼孔，一級螺塞螺接固定在阻尼桿靠近大端支耳的端部；一級螺塞為圓柱形，一級螺塞的外徑與阻尼筒配合，一級阻尼孔連通一級螺塞沿自身軸向的兩側(cè)。

6、所述二級阻尼組件包括二級螺塞和多個開設(shè)于二級螺塞上的多個二級阻尼孔，二級螺塞螺紋連接在阻尼筒外壁靠近大端支耳的端部，二級螺塞的外徑與外筒內(nèi)壁配合，二級阻尼孔連通二級螺塞沿自身軸線的兩側(cè)。

7、所述油箱通過油箱基座與大端支耳連接，油箱的出口位置連接有單向限壓組件，以在大端支耳的內(nèi)部空腔內(nèi)的有流入油箱內(nèi)的過程中，起到阻尼作用；油箱內(nèi)設(shè)置有油箱活塞，油箱活塞到單向限壓組件之間的空間為油液的儲存空間，當(dāng)油箱內(nèi)的油通過單向限壓組件流入大端支耳的內(nèi)部空腔時，油箱活塞在油箱內(nèi)相靠近單向限壓組件的方向移動，反之向遠(yuǎn)離單向限壓組件的方向移動。

8、所述單向限壓組件包括彈簧套、限壓彈簧、限壓件、鋼球和限壓活塞，油箱基座設(shè)置有橫向連接通孔和縱向連接通孔，橫向連接通孔與油箱的長度方向平行，且一端與油箱內(nèi)腔連通、另一端通過縱向連接通孔連通于大端支耳內(nèi)部空腔，橫向連接通孔遠(yuǎn)離縱向連接通孔的一端為連接孔，連接孔直徑大于橫向連接通孔直徑，油箱的出口安裝于連接孔內(nèi)，彈簧套安裝于油箱的出口內(nèi)，限壓活塞固定連接于橫向連接通孔內(nèi)，限壓件位于連接孔且位于油箱的出口和限壓活塞之間，限壓彈簧位于彈簧套內(nèi)并用于推動限壓件，鋼球位于限壓活塞內(nèi)，鋼球與限壓活塞之間用于供油通過，鋼球的直徑大于限壓件朝向鋼球一端的內(nèi)徑，限壓件設(shè)置有限壓阻尼孔，以在鋼球擋住限壓件端部后，油液可經(jīng)過限壓阻尼孔進(jìn)入彈簧套，彈簧套遠(yuǎn)離限壓件的一端為通孔。

9、所述限壓活塞的內(nèi)壁面沿周向開設(shè)多個流通槽。

10、所述限壓活塞內(nèi)壁面遠(yuǎn)離第一法蘭的端部連接有限位部，鋼球位于限位部朝向限壓件的一側(cè)。

11、所述限壓件為圓筒結(jié)構(gòu)，限壓件插設(shè)于限壓活塞內(nèi)，并沿著限壓活塞軸線方向與限壓活塞滑動連接，限壓件的外壁面沿周向設(shè)置多個泄壓槽，泄壓槽沿著限壓件的徑向方向分布，限壓阻尼孔從限壓件的內(nèi)壁面貫穿至外壁面，且限壓阻尼孔一端連通至泄壓槽。

12、所述限壓活塞遠(yuǎn)離縱向連接通孔的一端外部設(shè)置有第一法蘭，連接孔與橫向連接通孔之間形成臺階面，第一法蘭端部與臺階面接觸；限壓件遠(yuǎn)離鋼球的一端連接有第二法蘭，第二法蘭位于第一法蘭背離鋼球的一側(cè)，第二法蘭的外徑小于連接孔的內(nèi)徑。

13、綜上所述，本申請至少包括以下有益技術(shù)效果：

14、(1)適用中大型運載火箭寬域著陸緩沖條件，可以適用較大姿態(tài)偏差、較大著陸速度等著陸條件。

15、(2)本發(fā)明采用的多級緩沖性能可進(jìn)行精細(xì)化匹配設(shè)計，針對不同行程階段可采用差異化阻尼系數(shù)的設(shè)計，以適應(yīng)緩沖性能更高要求。

16、(3)本發(fā)明采用了一種單向限壓結(jié)構(gòu)，提高緩沖性能的同時，也對應(yīng)提高機(jī)構(gòu)本身的承載能力。

技術(shù)特征：

1.一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括大端支耳(1)、阻尼桿(3-1)、阻尼筒(4-1)、外筒(5)、一級阻尼組件(3)、二級阻尼組件(4)、小端支耳(6)和油箱(8)，大端支耳(1)設(shè)有內(nèi)部空腔，外筒(5)一端與大端支耳(1)連接，外筒(5)內(nèi)部與大端支耳(1)的內(nèi)部空腔連通，阻尼筒(4-1)滑動連接于外筒(5)的內(nèi)部，二級阻尼組件(4)連接于阻尼筒(4-1)外壁面靠近大端支耳(1)的一端，阻尼桿(3-1)滑動連接于阻尼筒(4-1)內(nèi)，二級阻尼組件(4)連接于阻尼桿(3-1)靠近大端支耳(1)的一端，阻尼桿(3-1)遠(yuǎn)離大端支耳(1)的端部與小端支耳(6)連接，外筒(5)遠(yuǎn)離大端支耳(1)的端部與阻尼筒(4-1)之間、以及阻尼筒(4-1)遠(yuǎn)離大端支耳(1)的一端與阻尼桿(3-1)之間均設(shè)置有密封組件；油箱(8)連通于大端支耳(1)的內(nèi)部空腔；小端支耳(6)和大端支耳(1)至少有一個連接于需要緩沖的部件上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述大端支耳(1)的內(nèi)部空腔中設(shè)置有彈簧座(2)和第一彈簧，彈簧座(2)左端與阻尼筒(4-1)端部正對，第一彈簧的一端與彈簧座(2)內(nèi)部接觸、另一端與大端支耳(1)內(nèi)部空腔遠(yuǎn)離小端支耳(6)的內(nèi)壁面接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述一級阻尼組件(3)包括一級螺塞(3-3)和設(shè)置于一級螺塞(3-3)上的多個一級阻尼孔(3-2)，一級螺塞(3-3)螺接固定在阻尼桿(3-1)靠近大端支耳(1)的端部；一級螺塞(3-3)為圓柱形，一級螺塞(3-3)的外徑與阻尼筒(4-1)配合，一級阻尼孔(3-2)連通一級螺塞(3-3)沿自身軸向的兩側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述二級阻尼組件(4)包括二級螺塞(4-3)和多個開設(shè)于二級螺塞(4-3)上的多個二級阻尼孔(4-2)，二級螺塞(4-3)螺紋連接在阻尼筒(4-1)外壁靠近大端支耳(1)的端部，二級螺塞(4-3)的外徑與外筒(5)內(nèi)壁配合，二級阻尼孔(4-2)連通二級螺塞(4-3)沿自身軸線的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述油箱(8)通過油箱基座(10)與大端支耳(1)連接，油箱(8)的出口位置連接有單向限壓組件(9)，以在大端支耳(1)的內(nèi)部空腔內(nèi)的有流入油箱(8)內(nèi)的過程中，起到阻尼作用；油箱(8)內(nèi)設(shè)置有油箱活塞(7)，油箱活塞(7)到單向限壓組件(9)之間的空間為油液的儲存空間，當(dāng)油箱(8)內(nèi)的油通過單向限壓組件(9)流入大端支耳(1)的內(nèi)部空腔時，油箱活塞(7)在油箱(8)內(nèi)相靠近單向限壓組件(9)的方向移動，反之向遠(yuǎn)離單向限壓組件(9)的方向移動。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述單向限壓組件(9)包括彈簧套(9-5)、限壓彈簧(9-1)、限壓件(9-2)、鋼球(9-3)和限壓活塞(9-4)，油箱基座(10)設(shè)置有橫向連接通孔和縱向連接通孔，橫向連接通孔與油箱(8)的長度方向平行，且一端與油箱(8)內(nèi)腔連通、另一端通過縱向連接通孔連通于大端支耳(1)內(nèi)部空腔，橫向連接通孔遠(yuǎn)離縱向連接通孔的一端為連接孔，連接孔直徑大于橫向連接通孔直徑，油箱(8)的出口安裝于連接孔內(nèi)，彈簧套(9-5)安裝于油箱(8)的出口內(nèi)，限壓活塞(9-4)固定連接于橫向連接通孔內(nèi)，限壓件(9-2)位于連接孔且位于油箱(8)的出口和限壓活塞(9-4)之間，限壓彈簧(9-1)位于彈簧套(9-5)內(nèi)并用于推動限壓件(9-2)，鋼球(9-3)位于限壓活塞(9-4)內(nèi)，鋼球(9-3)與限壓活塞(9-4)之間用于供油通過，鋼球(9-3)的直徑大于限壓件(9-2)朝向鋼球一端的內(nèi)徑，限壓件(9-2)設(shè)置有限壓阻尼孔(9-2-2)，以在鋼球(9-3)擋住限壓件(9-2)端部后，油液可經(jīng)過限壓阻尼孔(9-2-2)進(jìn)入彈簧套(9-5)，彈簧套(9-5)遠(yuǎn)離限壓件(9-2)的一端為通孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述限壓活塞(9-4)的內(nèi)壁面沿周向開設(shè)多個流通槽(9-4-1)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述限壓活塞(9-4)內(nèi)壁面遠(yuǎn)離第一法蘭的端部連接有限位部，鋼球(9-3)位于限位部朝向限壓件(9-2)的一側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述限壓件(9-2)為圓筒結(jié)構(gòu)，限壓件(9-2)插設(shè)于限壓活塞(9-4)內(nèi)，并沿著限壓活塞(9-4)軸線方向與限壓活塞(9-4)滑動連接，限壓件(9-2)的外壁面沿周向設(shè)置多個泄壓槽(9-2-1)，泄壓槽(9-2-1)沿著限壓件(9-2)的徑向方向分布，限壓阻尼孔(9-2-2)從限壓件(9-2)的內(nèi)壁面貫穿至外壁面，且限壓阻尼孔(9-2-2)一端連通至泄壓槽(9-2-1)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述限壓活塞(9-4)遠(yuǎn)離縱向連接通孔的一端外部設(shè)置有第一法蘭，連接孔與橫向連接通孔之間形成臺階面，第一法蘭端部與臺階面接觸；限壓件(9-2)遠(yuǎn)離鋼球(9-3)的一端連接有第二法蘭，第二法蘭位于第一法蘭背離鋼球(9-3)的一側(cè)，第二法蘭的外徑小于連接孔的內(nèi)徑。

技術(shù)總結(jié)
一種自展開多級伸縮變阻尼機(jī)構(gòu)，涉及運載火箭重復(fù)使用領(lǐng)域，包括大端支耳、阻尼桿、阻尼筒、外筒、一級阻尼組件、二級阻尼組件、小端支耳和油箱，大端支耳設(shè)有內(nèi)部空腔，外筒一端與大端支耳連接，外筒內(nèi)部與大端支耳的內(nèi)部空腔連通，阻尼筒滑動連接于外筒的內(nèi)部，二級阻尼組件連接于阻尼筒外壁面靠近大端支耳的一端，阻尼桿滑動連接于阻尼筒內(nèi)，二級阻尼組件連接于阻尼桿靠近大端支耳的一端，阻尼桿遠(yuǎn)離大端支耳的端部與小端支耳連接，外筒遠(yuǎn)離大端支耳的端部與阻尼筒之間、以及阻尼筒遠(yuǎn)離大端支耳的一端與阻尼桿之間均設(shè)置有密封組件；油箱連通于大端支耳的內(nèi)部空腔。適用中大型運載火箭寬域著陸緩沖條件，適應(yīng)緩沖性能更高要求。

技術(shù)研發(fā)人員：馬紅鵬,張宏劍,王辰,朱振濤,于兵,張毅博,陳華偉,郭嘉,樂晨,周天送,張智,徐洪平,容易,胡習(xí)明,彭越,胡曉軍,劉觀日,何巍,吳會強(qiáng),王會平,鄢東洋,楊帆,閆冰,馬云龍,路志峰,徐倩,郗琦,齊航,胡輝彪,王玉林,程大林,劉金平,王筱宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京宇航系統(tǒng)工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9