[实用新型]基于双机身平直翼布局载机的空基发射系统

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形折叠的双机身平直翼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外翼可C形折叠的双机身平直翼载机挂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；采用外翼可C形折叠的双机身平直翼布局载机；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常规布局设计，技术成熟度高，飞控系统简单可靠，工程可实现性强。

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及基于双机身平直翼布局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。双机身平直翼布局简单可靠，但是需要的翼展和主起外轮距绝对值较大，超过了一般民用机场的限制要求。

例如4E级机场翼展限定为65米以下，主起外轮距限定为14米以下，4F 级机场翼展限定为80米以下，主起外轮距限定为16米以下。双机身布局载机要实现重载高效的空基发射，在翼展和主起外轮距两个指标上都可能超过一般民用机场的限制，例如美国的“平流层发射器”翼展达到了117米，远超4F 级机场的限制，尽管其声称能在美国数十个机场起降，但是肯定是超出了机场限制，影响了民航机场的正常秩序。超出机场限制的民用飞机使用案例有安-225 运输机，翼展达到88.4米，安-225运输机近年来在我国的石家庄机场(4E级)和天津机场(4E级)多次起降停留，大大是超出了民航限制，但是繁忙的首都机场(4F级)就不可能允许其起降停留使用。

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2～4％；“白骑士二号”与“平流层发射器”系统，其平直翼与中央翼桥挂载方式，可以用于空基发射一定重量和尺寸的空天飞行器，挂载式投放冷发射简单可靠，技术成熟度高，工程上现实可行。主要的问题是翼展与主起外轮距过大，在重载的情况下将超过4E或4F级机场的限制。

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 2～4％；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，或者吸气式高超飞行器、助推滑翔式高超声速飞行器使用，且载机为高升阻比的双机身平直翼常规布局设计，技术成熟度高，工程可实现性强。

本实用新型的技术方案：基于双机身平直翼布局载机的空基发射系统，其特征在于，包括载机、空天飞行器；空天飞行器挂载于双机身平直翼布局载机的中央翼桥下方，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，轨道器挂载于载机的翼桥下方。