[发明专利]可回收返回式运载火箭及发动机系统

说明书

可回收返回式运载火箭及发动机系统属于航空航天领域，涉及火箭总体设计技术、火箭发动机总体设计技术、宇航推进技术、自动控制技术和航天测控技术。传统的不可回收火箭不能重复使用，成本高昂，可回收的返回式火箭的应用将极大降低火箭发射成本。本发明对可回收的返回式火箭进行了设计说明。

技术领域

本发明属于航空航天领域，涉及火箭总体设计技术、火箭发动机总体设计技术、宇航推进技术、自动控制技术和航天测控技术。

背景技术

传统的不可回收火箭不能重复使用，成本高昂，可回收的返回式火箭的应用将极大降低火箭发射成本。

发明内容

1、可回收返回式运载火箭是一种利用自身发动机和气动力实现起飞、飞行、降落和着陆的新型火箭。其通过控制火箭发动机推力大小和推力方向功能，满足火箭发射上升段推力和姿态控制需求，满足着陆段推力和姿态控制需求，实现返回和着陆地球或其他星球表面。2、该火箭用于发射大气层外飞行器、跨大气层飞行器和其他近地空间飞行器，且不限于此。3、模块化配置与组件多型号共用技术。根据不同火箭推力需求，通过组合配置发动机形成不同推力发动机系统，组合多个火箭箭体形成多级火箭或者捆绑式火箭拓展不同推力火箭型谱，实现发射质量为1吨至3000吨级别运载火箭。4、具有推力矢量控制功能。通过发动机推力矢量控制来实现火箭的姿态控制和推力分量控制，通过控制发动机系统或者火箭发动机组合系统推力大小分别满足上升段大推力和下降段及着陆时小推力需求。5、火箭可具有格栅舵稳定系统，分别用于飞行或降落过程中姿态稳定，根据使用需要可取消。6、火箭上升段发动机同时工作，推动火箭上升，返回阶段，部分发动机关机或者控制推力，持续工作至火箭着陆。7、发动机系统包含1种或多种发动机。1至多台火箭发动机、1至多台具备推力方向可控或者推力可控的火箭发动机、1至多台同时具备推力可控和推力方向可控的火箭发动机，火箭发动机系统由以上三种发动中的单独一种、两种或者三种组合而成，外加结构台架及控制系统，燃料工质可为四氧化二氮偏二甲肼，液氧煤油，液氢液氧、肼等液体推进剂、固体推进剂等。8、发动机系统具备发动机启停、流量控制、矢量控制、状态监视等功能。9、火箭返回着陆后，经过必要的处理，可重复使用。