一種運載火箭垂直下降回收時的防傾倒系統(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，運載火箭垂直降落實現(xiàn)回收再利用時防止其傾倒的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]運載火箭是一種由多級火箭組成的航天運載工具。通常，運載火箭將人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預(yù)定軌道。目前全世界絕大多數(shù)運載火箭都是一次性航天工具，火箭第一級在完成分離后會墜落到陸上無人區(qū)或空曠海域，其不可重復(fù)使用，這就使得航天研宄費用大大增加。
[0003]如果運載火箭第一級可以在空曠平整安全的地帶著陸，以實現(xiàn)其回收再利用，就可以大大降低航天研宄成本，使人類的航天活動產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，然而運載火箭在回收時其在著陸平臺上會存在一個難點:火箭通過控制燃燒氣流的噴出，落在只有足球場大小的浮動平臺上，然而火箭下降時由于受到自身高速氣流或海上風(fēng)浪等因素的影響，在平臺著陸時容易發(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)明提供了一種運載火箭垂直下降回收時的防傾倒系統(tǒng)，在火箭垂直下降回收時，可以有效提供一種堅固耐用，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)明揭示了一種運載火箭垂直下降回收時的防傾倒系統(tǒng)，包括著陸平臺，四輛自動引導(dǎo)小車及鋼繩，所述自動引導(dǎo)小車放置在所述著陸平臺上并通過鋼繩相互連接形成方形著陸區(qū)，所述自動引導(dǎo)小車包括底座，安裝在底座下方的四對行走小輪，安裝在底座上端的多級伸縮式液壓缸，固定在底座上的鋼繩存儲器，所述多級伸縮式液壓缸包括缸體，安裝在缸體內(nèi)的第一級伸縮桿及第二級伸縮桿，所述缸體側(cè)壁安裝有數(shù)個探測系統(tǒng)，所述第二級伸縮桿側(cè)壁，缸體側(cè)壁及底座上端面都安裝有一個定向輪，且三個定向輪位于同一垂直面上，所述鋼繩存儲器內(nèi)的鋼繩依次穿過三個定向輪后固定在相鄰的自動引導(dǎo)小車的第二級伸縮桿側(cè)壁上。
[0006]所述鋼繩存儲器上還設(shè)有自動鎖緊裝置，以實現(xiàn)對鋼繩位置的鎖緊。
[0007]所述底座的側(cè)壁上還安裝有可伸縮支撐腳，可伸出與著陸平臺接觸以增加自動引導(dǎo)小車的穩(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放置在所述支撐腳收納槽內(nèi)。
[0009]所述探測系統(tǒng)為激光雷達(dá)或電波雷達(dá)。所述著陸平臺為陸地平臺或海上平臺。
[0010]所述自動引導(dǎo)小車還包括可充電蓄電池，以實現(xiàn)對自動引導(dǎo)小車的供電。
[0011]本發(fā)明所揭示的一種運載火箭垂直下降回收時的防傾倒系統(tǒng)，通過在著陸平臺上設(shè)置四輛自動引導(dǎo)小車，并相互連接形成著陸區(qū)，可以有效對傾斜的運載火箭進(jìn)行支撐，同時配合航天測控系統(tǒng)及地面控制中心對運載火箭的運行軌跡及精確的著陸點進(jìn)行探測，從而使得運載火箭能夠準(zhǔn)確在自動引導(dǎo)小車圍城的著陸區(qū)進(jìn)行著陸。
[0012]其中所述航天測控系統(tǒng)包括地面測控系站安裝在運載火箭內(nèi)部的測控系統(tǒng)，地面測控站用于實時跟蹤、測量和發(fā)出指令，控制運載火箭的下降路徑及運動狀況；運載火箭上的測控系統(tǒng)也可以對自身狀態(tài)進(jìn)行檢測，并將測控數(shù)據(jù)再傳送給地面測控站，地面測控站將自身測得的數(shù)據(jù)及運載火箭內(nèi)部測得的數(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時探測、計算運載火箭的著陸范圍并預(yù)估出著陸點，同時隨著運載火箭的不斷下降實時更新著陸信息，縮小著陸范圍，精確著陸點位置。并根據(jù)火箭著陸位置控制自動引導(dǎo)小車向著陸點運動，以達(dá)到防傾倒目的。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種運載火箭垂直下降回收時的防傾倒系統(tǒng)，具有如下有益之處:可以根據(jù)運載火箭下載路徑計算出其著陸范圍，通過自動引導(dǎo)小車位置的調(diào)成，從而確保運載火箭著陸在自動引導(dǎo)小車組成的防護(hù)區(qū)域內(nèi)，針對運載火箭傾斜著陸的狀態(tài)，通過自動引導(dǎo)小車上的鋼繩起到對運載火箭的支撐，有效足阻止其進(jìn)一步傾倒，防止了燃料泄漏引發(fā)爆炸，提高了運載火箭下降的安全性，利于運載火箭的回收再利用，大大減小了航空研發(fā)成本，同時針對火箭的高溫火焰，采用防火耐高溫材料實現(xiàn)防傾倒系統(tǒng)因高溫而燒毀，整個系統(tǒng)安全可靠，運行方便。
【附圖說明】
[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。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0016]如圖1~2所示，本發(fā)明所揭示的一種運載火箭垂直下降回收時的防傾倒系統(tǒng)，用于運載火箭在著陸平臺著陸時防止其傾倒的系統(tǒng)，具體包括著陸平臺1，放置在所述著陸平臺I上的四輛自動引導(dǎo)小車2，連接各個自動引導(dǎo)小車2之間的鋼繩3，所述自動引導(dǎo)小車2之間通過鋼繩3形成方形著陸區(qū)。
[0017]具體說來，所述自動引導(dǎo)小車2包括底座4，行走小輪5，多級伸縮式液壓缸6，鋼繩存儲器7，探測系統(tǒng)8，定向輪9及可伸縮支撐腳10，其中所述底座4下方安裝有四對行走小輪5，所述行走小輪連接控制電機和轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，能控制行走小輪360度旋轉(zhuǎn)，從而使小車具有很好的轉(zhuǎn)彎半徑，同時還具備原地轉(zhuǎn)向功能；所述多級伸縮式液壓缸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)的第一級伸縮桿12及第二級伸縮桿13，所述缸體11側(cè)壁安裝有復(fù)數(shù)探測系統(tǒng)8 (如激光雷達(dá)或電波雷達(dá))，用于實時探測運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定向輪9，且三個定向輪位于同一垂直面上，所述鋼繩存儲器7安裝在底座4上端面以收納鋼繩3，所述鋼繩3依次穿過底座4上的定向輪，缸體11側(cè)壁的定向輪及第二級伸縮桿13側(cè)壁的定向輪后固定在相鄰的自動引導(dǎo)小車2的第二級伸縮桿13側(cè)壁上；所述鋼繩存儲器7上還設(shè)有自動鎖緊裝置，當(dāng)自引導(dǎo)小車2移動或者多級伸縮式液壓缸6頂出時，鋼繩存儲器7會根據(jù)自引導(dǎo)小車2移動速度或多級伸縮式液壓缸6頂出速度控制鋼繩的縮放速度，實現(xiàn)自動供給及回收，并通過自動鎖緊裝置對鋼繩位置進(jìn)行鎖緊，防止滑動。
[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)自動引導(dǎo)小車2位置固定后，所述可伸縮支撐腳10自動伸出并按壓在著陸平臺I