[实用新型]一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置

说明书

本实用新型涉及一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置，特别涉及一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置，属于运载火箭及航天器着陆结构技术领域。本实用新型包括主腿、用于提供支撑的副腿、足垫和缓冲组件；所述主腿一端连接火箭箭体，另一端连接缓冲组件的一端，缓冲组件的另一端连接足垫；所述副腿一端连接火箭箭体，另一端连接足垫。本实用新型不影响火箭整体布局，缓冲过程平稳，中途没有反弹，能最大限度的保证无损着陆。

技术领域

本实用新型涉及一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置，特别涉及一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置，属于运载火箭及航天器着陆结构技术领域。

背景技术

为了降低进入太空的成本，各国都争相研究运载火箭的可重复使用。作为首家实现轨道级运载火箭垂直回收常态化的企业，美国太空探索技术公司 (SpaceX)的猎鹰9号系列运载火箭的单次复用发射价格已经降低约20％。垂直回收已经成为运载火箭可重复使用的重要途径。

运载火箭着陆腿是火箭垂直回收的关键使能技术，着陆缓冲器的吸能形式和缓冲性能直接关系火箭着陆冲击对箭体的影响。目前，关于垂直回收运载火箭着陆腿缓冲器的研究较少，参考国内外的运载器缓冲器、飞机起落架缓冲器、列车缓冲器、汽车悬架缓冲器等，主要包括“铝蜂窝”、液压和液气等缓冲形式。 SpaceX公司的猎鹰9号运载火箭和蓝源公司的“新谢泼德”号运载火箭都采用的“铝蜂窝”压溃吸能的缓冲方式，虽然比较可靠，但是其主要结构不可重复使用，这无疑加大回收后的维护成本。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置，解决现有“铝蜂窝”缓冲结构的复用性差、维护成本高、维护周期长等问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种运载火箭垂直起降着陆腿液气缓冲装置，包括主腿、用于提供支撑的副腿、足垫和缓冲组件；所述主腿一端连接火箭箭体，另一端连接缓冲组件的一端，缓冲组件的另一端连接足垫；所述副腿一端连接火箭箭体，另一端连接足垫。

进一步地，所述缓冲组件包括上内筒、中内筒和外筒；所述上内筒与中内筒的一端之间设有浮动隔离活塞，所述上内筒内设有惰性气体；所述中内筒的另一端与外筒连通，所述外筒套在中内筒的另一端，所述中内筒和外筒内设有液压油。

进一步地，所述中内筒包括环缝腔、滑阀、单向阀和预压弹簧；所述环缝腔设在中内筒中浮动隔离活塞所在的一端，所述滑阀为倒T形结构，其竖端与环缝腔配合，其横端设在中内筒的另一端，滑阀的横端的端部设有与外筒连通的通流孔；所述预压弹簧设在环缝腔和所述横端之间；所述单向阀内嵌在滑阀中。

进一步地，所述环缝腔的腔室的直径从下至上渐小。

进一步地，所述环缝腔构成上内筒与中内筒之间的阻尼孔。

进一步地，所述单向阀内嵌在滑阀中。

进一步地，所述预压弹簧设有两个，均布在环缝腔和所述横端之间。

进一步地，所述中内筒和外筒之间设有密封装置。

进一步地，所述上内筒、中内筒和外筒为一体结构。

进一步地，所述缓冲装置和主腿的数量一致，为3个或4个。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型的液气缓冲装置，不影响火箭整体布局，缓冲过程平稳，中途没有反弹，能最大限度的保证无损着陆。

(2)本实用新型的液气缓冲装置，采用油气分离缓冲方式，避免油气混合带来的一些难题。

(3)本实用新型的液气缓冲装置，其阻尼特性可变，具有更好的缓冲性能。

(4)本实用新型的液气缓冲装置，可实现多次重复使用，有效降低火箭发射成本。