[发明专利]一种整流罩和一级整体回收的运载火箭

说明书

本发明公开了一种整流罩和一级整体回收的运载火箭，包括将卫星通过卫星支架和卫星适配器安装于二级箭体的内部，然后将二级箭体安装于一级箭体的内部的顶部，然后在液氢箱、液氧箱和煤油箱内部加入燃料，发射运载火箭，液氧箱和煤油箱内的液态氧气和航空煤油混合，该一种整流罩和一级整体回收的运载火箭，一二级分离高度设定在大气层以上，二级飞行基本不受大气层影响，这对二级箭体结构及其外表面结构设计无需考虑气动特性影响、降低了要求，因二级箭体结构无法回收，需要采取有效措施降低二级箭体成本，二级箭体采用薄板+外环框加强结构，实施工艺简单，材料利用率更高，能够有效降低成本30％以上。

技术领域

本发明涉及可重复使用的可回收运载火箭技术领域，具体为一种整流罩和一级整体回收的运载火箭。

背景技术

随着国内外航天领域的不断发展，如何降低航天发射费用是整个航天产业面临的主要挑战之一，商业航天的发展对低成本发射和低成本火箭提出了更高的要求，尤其是对于一些低空高速飞行试验发射，实现运载器及其有效载荷的回收和重复使用是降低成本的重要措施，上世纪中开始，世界各航天大国持续开展可重复使用航天运输系统的研究和试验，从构型技术特点上看，可重复使用运载器可以分为水平回收重复使用运载器和垂直回收重复使用运载火箭两大类，开展垂直回收重复使用运载火箭研究的前提是开展运载火箭子级回收技术研究，例如SpaceX公司的“猎鹰-9R”火箭，采用了垂直返回的方式；俄罗斯提出的“贝加尔号”助推器也采用了带翼飞回式，航天飞机是采用水平滑跑回收的水平回收方式，SpaceX公司的“猎鹰”火箭整流罩分瓣采用降落伞海上回收，是卫星、飞船降落伞回收之后新的应用。

目前，只有SpaceX公司的“猎鹰-9R”火箭实现了第一级火箭和助推器分别回收，整流罩抛罩后分两瓣分别回收，主要采用降落伞海上回收，第二级以上火箭没实现回收，同时国内的运载火箭还没有实现回收，火箭的发射费用高于SpaceX公司的火箭发射费用，因此，我们提供了一种整流罩和一级整体回收的运载火箭。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种整流罩和一级整体回收的运载火箭，解决了上述背景技术中提出第二级以上火箭没实现回收和火箭的发射费用高于SpaceX公司的火箭发射费用的问题。

2.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种整流罩和一级整体回收的运载火箭，包括：

(1)将卫星通过卫星支架和卫星适配器安装于二级箭体的内部，然后将二级箭体安装于一级箭体的内部的顶部，然后在液氢箱、液氧箱和煤油箱内部加入燃料；

(2)发射运载火箭，液氧箱和煤油箱内的液态氧气和航空煤油混合，从一级火箭发动机喷出并被点燃，然后一级火箭发动机产生的推力带动运载火箭向上移动；

(3)当运载火箭上升到一定高度时，需要对一级箭体和二级箭体进行分离，打开整流罩，然后二级液氧箱和二级液氢箱启动，将二级箭体脱离一级箭体；

(4)二级液氧箱和二级液氢箱内的液态氧气和液态氢气混合并通过二级发动机喷出并被点燃，二级箭体带动卫星继续上升到达预定轨道；

(5)一级箭体下降，启动一级火箭发动机可以使一级箭体保持稳定，同时启动反推发动机提高一级箭体下降速度；

(6)一级箭体接近地面时候，启动回收支架液压杆，回收支架液压杆推动回收支架张开，提高一级箭体与地面的接触面积，防止一级箭体倾斜。

优选的，所述一级火箭发动机总共七台，每台推力60吨，起飞推力420吨，外围的六台发动机用来提供推力并调整火箭姿态向预设轨道飞行，中间的一台发动机可提供起飞推力，同时可实现推力调节，用于火箭回收反推动力。

优选的，所述一级煤油箱和一级液氧箱为一级火箭发动机提供动力能源，箱间断是一级煤油箱和一级液氧箱的链接过渡段。