[实用新型]基于外翼可C形折叠的BWB载机的空射系统

说明书

本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及基于外翼可C形折叠的BWB(翼身融合)载机的空基发射系统；包括载机、空天飞行器；本实用新型采用大型跨声速BWB布局飞机背载携带对称分布的外贮箱的空天飞行器空中发射系统和模式；采用两种背载式冷发射方法：失重或负过载方法、跃起滚转倒飞投放方法；采用外翼可C形折叠的BWB布局载机；解决大幅度降低发射重型可重复使用空天飞行器成本的问题，大幅度提高入轨重量占起飞总重比例的问题，作天地往返飞行器，吸气式推进高超声速飞行器，或者助推滑翔式高超声速飞行器使用，且载机为高升阻比的布局设计，载重和爬升能力很强，可实现以载重弥补空基发射系统初始速度和高度不足的问题。

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及基于外翼可C形折叠的BWB 载机的空基发射系统。

背景技术

与本实用新型最接近的现有技术是“白骑士二号”系统与“平流层发射器”系统，采用双机身布局亚声速飞机，将空天飞行器挂载于中央翼桥之下，带入平流层底部投放后分离至安全距离，空中点火发射，空天飞行器利用自身升力翼面辅助爬升和调整姿态，或者完全依靠火箭的矢量控制装置调整姿态，然后靠火箭动力推进进入地球近地轨道。双机身平直翼布局难以进入跨声速阶段飞行，导致高空速压较小影响载重能力；翼身融合布局的虽然制造难度较大且飞行控制系统设计制造难度大，但是载重和爬升的能力非常强，气动和结构综合性能非常优越。

陆基多级火箭发射，需要消耗过多的推进剂，绝大部分重量是推进剂，对于液体火箭如液氢液氧火箭，绝大部分重量是液氧重量，最终入轨的重量比例极低，约为3％量级；“白骑士二号”与“平流层发射器”系统，其平直翼与翼桥挂载方式，结构设计薄弱，难以挂载大尺寸大重量空天飞行器，因为高度宽度受翼桥高度宽度制约，而且速度过低导致速压过低，影响载重量即空天飞行器重量，如“平流层发射器”尽管其翼展达到120米量级，但是由于使用平直翼导致速度低，最大起飞总重只有580吨，还不如苏联的安-225飞机，最大起飞总重640吨，但是翼展只有88米，因其巡航飞行速度更高。背载式相对挂载式可以装载尺寸更大重量更大的发射物，翼身融合布局载机背部的结构强度要远优于中央翼桥结构。

多级火箭垂直发射，第一级火箭推力必须大于起飞总重，而起飞总重之中，很大一部分是携带的氧化剂，例如对于液氢液氧火箭，液氧重量约为液氢重量的6～8倍，使用航空发动机飞行器则不需要携带这么重的氧化剂；此外火箭发动机的推力在对流层运行中要损失约10％～15％，要知道这一比例要超过陆基多级火箭最终送入太空入轨重量的数倍，最终入轨重量仅为最大起飞重量的3％量级；而且对流层集中了整个大气层质量的75％，飞行阻力很大而且为保障尾喷管安全喷射气体只能是欠膨胀的，造成较大的能量损失。

空基发射规避了对流层中低效率且高阻力的火箭动力发射阶段，此外为充分利用地球自转线速度和大气环流的增速，世界各国纷纷在靠近赤道的陆地建设发射场甚至建设海上固定式或移动式发射场，空基发射技术可解决中高纬度国家没有赤道地区领土的不足，也可解决海基发射运输发射物海运速度过慢的问题，还可利用空中加油技术解决路线过长的问题。

发明内容

本实用新型的目的是：解决大幅度降低发射重型可重复使用空天飞行器成本并考虑了工程实现性问题，大幅度提高入轨重量占起飞总重比例的问题，作天地往返飞行器，或者助推滑翔式高超声速飞行器使用，且载机为高升阻比的 BWB布局设计，载重和爬升能力非常强，非常适合空基发射应用。

本实用新型的技术方案：基于外翼可C形折叠的BWB载机的空基发射系统，其特征在于，包括载机、空天飞行器；空天飞行器背载于外翼可C形折叠的BWB载机背部；所述空天飞行器包括两个对称分布的外贮箱、轨道器、摆渡火箭；摆渡火箭装在轨道器内部，外贮箱挂在轨道器机身两侧，轨道器背载于载机的背部。

所述载机为300-1000吨重型运输机，升阻比≥21。

所述载机采用V型垂尾设计，主机翼外侧采取可C形折叠机构设计。