[发明专利]火箭回收系统

说明书

本发明提供一种火箭回收系统，包括探测模块、控制模块和执行模块；其中所述探测模块用于接收待回收火箭的位置和飞行状态信息；所述控制模块用于在所述位置和飞行状态信息满足回收条件时，控制所述执行模块执行对所述待回收火箭的辅助回收。本发明的火箭回收系统，可以通过待回收火箭的位置和飞行姿态等，调整位置及状态，从而在火箭接触平台之前或瞬间，通过对火箭执行辅助支撑，避免火箭的倾倒和侧翻，从而提高了火箭回收的成功率。

技术领域

本发明涉及火箭回收技术领域，尤其涉及一种火箭回收系统。

背景技术

火箭回收技术是航天技术领域的一颗璀璨明珠，是航天技术实力的综合体现，因此，也受到了各个航天大国的极大关注。目前国内尚无已经投入使用的液体火箭回收方案。美国的Space X公司、蓝色起源公司已经多次成功进行了火箭的回收。例如，Space X公司在其最近几次发射中所采用的火箭回收技术方案是：在火箭子级降落过程中，通过主发动机点火实现减速，同时以姿控发动机调整火箭子级的飞行姿态，从而确保火箭以近乎垂直的姿态下落。在下落的火箭子级接近地面时，处于收拢状态的支撑腿打开，从而使火箭平稳的支撑在着陆表面上(例如，地面或海上平台)。

具体而言，火箭子级的底部设置可收放的支撑腿。在火箭飞行的过程中，支撑腿可以始终处于收拢状态。火箭子级工作结束并与箭体分离后，主发动机关机，火箭子级飞往预定的落区或者飞回发射场。在靠近地面的时候，主发动机重新点火起动，火箭减速。在落地前支撑腿在高压气体的作用下展开并锁定。火箭子级在最后触地瞬间，通过主发动机控制速度降低到0，并通过展开的支撑腿站稳在回收场地或回收船舶上。

这种火箭子级的垂直回收技术，对火箭降落时的姿态及速度的控制要求很高，如果火箭子级降落的姿态或速度控制不好，很可能会造成火箭的倾倒或爆炸，从而导致火箭回收彻底失败。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种火箭回收系统，其可以通过待回收火箭的位置和飞行姿态等，调整位置及状态，从而在火箭接触平台之前或瞬间，通过对火箭执行辅助支撑，避免火箭的倾倒和侧翻，从而提高了火箭回收的成功率。

本发明提供的火箭回收系统包括探测模块、控制模块和执行模块；其中所述探测模块用于接收待回收火箭的位置和飞行状态信息；所述控制模块用于在所述位置和飞行状态信息满足回收条件时，控制所述执行模块执行对所述待回收火箭的辅助回收。

在一个实施例中，所述控制模块用于预设回收条件；所述控制模块在所述位置和飞行状态信息满足所述回收条件时，向所述执行模块发送回收指令；所述执行模块在接收到所述回收指令后，执行对所述待回收火箭的辅助回收。

在一个实施例中，所述回收条件包括待回收火箭与所述执行模块的相对位置在可回收范围内；所述待回收火箭在距离地面第一距离时的飞行姿态及飞行速度满足回收要求。

在一个实施例中，所述控制模块用于根据所述执行模块与所述待回收火箭的最长交汇距离判断所述可回收范围；其中所述执行模块与所述待回收火箭之间的相对距离大于所述最长交汇距离时，所述待回收火箭不在所述可回收范围内；且所述执行模块与所述待回收火箭之间的相对距离小于或等于所述最长交汇距离时，所述待回收火箭在所述可回收范围内。

在一个实施例中，所述探测模块用于检测所述待回收火箭的飞行姿态和飞行速度，且在所述第一距离在500米以内时，所述待回收火箭的飞行姿态满足火箭发动机的尾部靠近地球表面，头部远离地球表面，且所述飞行速度的垂直分量小于10米/秒。

在一个实施例中，所述控制模块用于根据所述待回收火箭与所述执行模块的相对位置，所述待回收火箭的飞行速度及飞行方向，计算所述执行模块的运动速度及运动方向，并控制所述执行模块以该运动速度和该运动方向与所述待回收火箭相向运动。

在一个实施例中，所述运动方向与所述待回收火箭的水平分量相反。