[发明专利]一种运载火箭垂直下降回收时的防倾倒系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种防护系统，尤其涉及一种航天器发射后与有效载荷分离后，运载火箭垂直降落实现回收再利用时防止其倾倒的系统。

背景技术

运载火箭是一种由多级火箭组成的航天运载工具。通常，运载火箭将人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。目前全世界绝大多数运载火箭都是一次性航天工具，火箭第一级在完成分离后会坠落到陆上无人区或空旷海域，其不可重复使用，这就使得航天研究费用大大增加。

如果运载火箭第一级可以在空旷平整安全的地带着陆，以实现其回收再利用，就可以大大降低航天研究成本，使人类的航天活动产生质的飞跃，然而运载火箭在回收时其在着陆平台上会存在一个难点：火箭通过控制燃烧气流的喷出，落在只有足球场大小的浮动平台上，然而火箭下降时由于受到自身高速气流或海上风浪等因素的影响，在平台着陆时容易发生倾斜，这就使得火箭翻倒撞毁，甚至燃料泄漏引发爆炸。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种运载火箭垂直下降回收时的防倾倒系统，在火箭垂直下降回收时，可以有效提供一种坚固耐用，安全可靠使用方便的防护系统，一旦火箭着陆发生倾斜，该防倾倒系统可以有效阻止火箭发生翻到。

本发明揭示了一种运载火箭垂直下降回收时的防倾倒系统，包括着陆平台，四辆自动引导小车及钢绳，所述自动引导小车放置在所述着陆平台上并通过钢绳相互连接形成方形着陆区，所述自动引导小车包括底座，安装在底座下方的四对行走小轮，安装在底座上端的多级伸缩式液压缸，固定在底座上的钢绳存储器，所述多级伸缩式液压缸包括缸体，安装在缸体内的第一级伸缩杆及第二级伸缩杆，所述缸体侧壁安装有数个探测系统，所述第二级伸缩杆侧壁，缸体侧壁及底座上端面都安装有一个定向轮，且三个定向轮位于同一垂直面上，所述钢绳存储器内的钢绳依次穿过三个定向轮后固定在相邻的自动引导小车的第二级伸缩杆侧壁上。

所述钢绳存储器上还设有自动锁紧装置，以实现对钢绳位置的锁紧。

所述底座的侧壁上还安装有可伸缩支撑脚，可伸出与着陆平台接触以增加自动引导小车的稳定性。

所述底座四周侧壁还具有支撑脚收纳槽，所述可伸缩支撑脚缩回时放置在所述支撑脚收纳槽内。

所述探测系统为激光雷达或电波雷达。所述着陆平台为陆地平台或海上平台。

   所述自动引导小车还包括可充电蓄电池，以实现对自动引导小车的供电。

本发明所揭示的一种运载火箭垂直下降回收时的防倾倒系统，通过在着陆平台上设置四辆自动引导小车，并相互连接形成着陆区，可以有效对倾斜的运载火箭进行支撑，同时配合航天测控系统及地面控制中心对运载火箭的运行轨迹及精确的着陆点进行探测，从而使得运载火箭能够准确在自动引导小车围城的着陆区进行着陆。

其中所述航天测控系统包括地面测控系站安装在运载火箭内部的测控系统，地面测控站用于实时跟踪、测量和发出指令，控制运载火箭的下降路径及运动状况；运载火箭上的测控系统也可以对自身状态进行检测，并将测控数据再传送给地面测控站，地面测控站将自身测得的数据及运载火箭内部测得的数据一并传送给地面控制中心用于比较和控制用；

所述地面控制中心实时探测、计算运载火箭的着陆范围并预估出着陆点，同时随着运载火箭的不断下降实时更新着陆信息，缩小着陆范围，精确着陆点位置。并根据火箭着陆位置控制自动引导小车向着陆点运动，以达到防倾倒目的。

与现有技术相比，本发明的一种运载火箭垂直下降回收时的防倾倒系统，具有如下有益之处：可以根据运载火箭下载路径计算出其着陆范围，通过自动引导小车位置的调成，从而确保运载火箭着陆在自动引导小车组成的防护区域内，针对运载火箭倾斜着陆的状态，通过自动引导小车上的钢绳起到对运载火箭的支撑，有效足阻止其进一步倾倒，防止了燃料泄漏引发爆炸，提高了运载火箭下降的安全性，利于运载火箭的回收再利用，大大减小了航空研发成本，同时针对火箭的高温火焰，采用防火耐高温材料实现防倾倒系统因高温而烧毁，整个系统安全可靠，运行方便。

附图说明

图1是本发明防倾倒系统的示意图；

图2是本发明自引导小车的结构示意图；

图3是本发明防倾倒系统防护升起状态的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。