[发明专利]一种带滑翔增程舱段和全箭导转翼及控制组件的滑翔增程精确控制火箭

说明书

本发明公开了一种利用增程舱段、导转舱段及控制组件进行滑翔增程、全箭导转及飞行控制的火箭总体方案，实现增程及落点精确控制。中部增加增程舱段，其上一对可展开的升力翼在飞行中产生垂直翼面方向的气动力，通过滚转增程舱段翼座，控制气动力方向，实现滑翔增程；增程舱段后增加导转舱段，其上可展开的四片导转翼在飞行中产生绕箭体轴的导转力矩，维持箭体旋转速度，满足增程舱段发电机发电需求，增加飞行稳定性；尾部控制组件上的一对修正舵在飞行中产生垂直舵面方向的气动力，通过滚转控制组件翼座，控制气动力方向，实现落点精确控制。本发明的火箭总体方案，在有效提高飞行距离基础上可实现落点精确控制。

技术领域

本发明涉及一种利用增程舱段进行滑翔增程、利用导转舱段进行全箭导转以及利用控制组件进行飞行精确控制的火箭总体方案，实现对火箭进行增程以及对火箭落点的精确控制。

背景技术

复杂的应用场景对火箭的费效比和精确控制性能提出较高的要求，促使现代火箭系统向着控制精确化及目标远程化方向发展。同时，技术的快速革新，尤其是电子信息技术的飞速发展，为火箭从无控到自主化制导的发展提供了强有力的技术支持。

传统火箭一般是一种对作用范围非精确化要求的应用载体，落点精确控制技术及滑翔增程技术的发展，使只能进行区域作用的火箭有了对某一区域实施远距离精确作用的可能。随着火箭技术的不断提升和发展，现代应用模式与空间要求发生了巨大变化，增加传统火箭的飞行距离及提高远距离区域作用精度已成为现代火箭发展的一个重要方向。

火箭最初设计时飞行距离需满足应用条件刚需要求：如可以覆盖作用区域的大致范围。单从应用要求及系统效能方面考虑火箭的有效飞行距离越大越好，但由于箭体质量、载荷质量及生产成本等因素对制造过程及发射性能影响较大，无法做到无限制增加飞行距离；当全箭质量受条件约束时，增加推进剂可提高飞行距离但同时降低了载荷舱可携载载荷质量。而滑翔增程可以在增程及保持携载能力之间达到较好的平衡，已发展为目前增程技术研究热点。

传统滑翔增程火箭主要通过采用不同气动布局的舵机控制滑翔增程，火箭结构及控制机构较复杂，且一般滑翔增程及落点精确控制无法通过单一控制方式实现，很大程度增加了结构质量及结构复杂性。另一方面，传统滑翔增程火箭由于改变了气动布局，不适用于针对传统库存无控火箭进行信息化改造。

发明内容

本发明的技术解决问题：

为提高火箭的飞行距离以及落点的精度，提供了一种通过控制在火箭中部增设的增程舱段上增程舱段翼座的滚转角度，进而控制增程舱段上升力翼在飞行过程中产生的气动力方向对火箭进行滑翔增程；通过在火箭中部增加的导转舱段实现维持火箭飞行过程中的箭体转速，保证增程舱段相对箭体存在一相对恒定的旋转速度，以满足增程舱段发电机发电效率要求；通过控制位于火箭尾部的控制组件上控制组件翼座的滚转角度，进而控制控制组件上修正舵在飞行过程中产生的气动力方向对火箭进行落点精确控制。

本发明的技术解决方案：

一种带滑翔增程舱段和全箭导转翼及控制组件的滑翔增程精确控制火箭，其特征在于包括：载荷控制组件(1)、载荷舱(2)、增程舱段(3)、导转舱段(4)、发动机(5)、控制组件(6)；其中载荷控制组件(1)位于火箭头部，载荷舱(2)与载荷控制组件(1)连接位于其后，增程舱段(3)与载荷舱(2)连接位于其后，导转舱段(4)与增程舱段(3)及发动机(5)连接，控制组件(6)安装于发动机(5)的喷管(25)外侧，位于火箭尾部。

所述一种带滑翔增程舱段和全箭导转翼及控制组件的滑翔增程精确控制火箭的增程舱段(3)包括增程舱段翼座(7)、升力翼(8)、减旋翼(9)、中间转轴连接件(10)、轴承(11)、电源模块(12)、姿态测量组件(13)、增程舱段控制组件(14)、GPS及北斗天线组件(15)、增程舱段控制电机(16)。

所述一种带滑翔增程舱段和全箭导转翼及控制组件的滑翔增程精确控制火箭的导转舱段(4)包括导转舱段翼座(17)、导转翼(18)。