[发明专利]恶劣天气下的敏捷型推进器，以及相关联的系统和方法

说明书

公开了在恶劣天气下的敏捷型推进器以及相关联的系统和方法。代表性的系统包括发射载具，该发射载具具有第一端和与第一端大致相对的第二端，并且沿着在第一端和第二端之间延伸的运载器轴线伸长。推进系统由发射载具承载，并且具有至少一个主发动机，该主发动机具有朝向第一端设置的相应喷管以发射发射载具。至少一个横向定向的推进器朝向发射载具的第二端设置。该系统还包括与发射载具通信的控制器，并且用指令编程，当指令被执行时，在运载器上升期间沿第一方向引导发射载具，在运载器下降期间沿与第一方向相反的第二方向引导发射载具，并且直接激活至少一个横向定向的推进器以在下降期间引导发射载具。

相关申请交叉引用

本申请要求2016年6月1日提交的未决美国临时申请No.62/344,288的优先权，并且其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本技术涉及恶劣天气下的敏捷型推进器，以及相关联的系统和方法。该技术的实施例包括具有前向、横向定向的推进器(thruster)的火箭助推器(rocket boosters)。

背景技术

火箭制造商不断努力以降低将有效载荷(payload)发射到太空中的成本。降低这种成本的一种方法是回收(retrieve)一个或多个用于将火箭推进太空的助推器级。在一种特殊的方法中，助推器垂直着陆，然后被翻新以进行另一次发射。这种方法的一个缺点是在特定条件下的着陆操作期间可能难以控制助推器。因此，本领域仍需要改进的助推器回收技术。

附图说明

图1A是根据本技术的实施例被配置的包括具有横向定向的推进器的第一级的多级发射载具的系统的局部示意侧视图。

图1B示出了根据本技术的实施例的图1A中所示的第一级的实施例，其中该第一级具有展开的起落架。

图1C示出了根据本技术的另一个实施例设置的图1B中所示的第一级的一部分，其中该部分具有多个横向定向的推进器。

图1D是图1A中所示的运载器(vehicle)的局部示意性顶部等距视图。

图1E是图1B中所示的第一级的部分示意图。

图2A-2C示出了空气动力学系数和相关联的三阶拟合曲线。

图2D是根据本技术的实施例配置的代表性运载器的部分示意图。

图3示出了根据本技术的实施例的在各种相对风况下可实现的距离值根据环境风速而变化。

图4A-4B示出了根据本技术的实施例的通过使用横向定向的推进器和中心主发动机的运载器的模拟的结果。

图5A-5B示出了根据本技术的实施例的通过使用横向定向的推进器和下风(down-wind)主发动机的运载器的模拟的结果。

图6A-6B示出了根据本技术的实施例的通过使用上风(up-wind)主发动机和横向定向的推进器的运载器的模拟的结果。

图7A-7C分别示出了根据本技术的实施例的基于运载器的模拟，俯仰角、推力矢量控制角和横向定向的推进器作用力根据相对风速而变化。

图8A-8C示出了根据本技术的实施例的用于开发在空气动力学模型中使用的数据的四阶和五阶曲线拟合。

图9A-9B分别示出了根据本技术的实施例，针对使用中心主发动机和横向定向的推进器进行操作的情况，对于多个运载器的俯仰角，推力矢量控制角和横向定向的推进器作用力根据相对风而变化。

图10A-10B分别示出了根据本技术的实施例，针对使用下风主发动机和横向定向的推进器进行操作的情况，对于多个运载器的俯仰角，推力矢量控制角和横向定向的推进器作用力根据相对风而变化。