[发明专利]一种大头瓜瓣套罩气动分离拉式回收二级小运载火箭

说明书

本发明公开了一种大头瓜瓣套罩气动分离拉式回收二级小运载火箭，其属于航天火箭技术领域，其包括一级箭体，一级箭体上端设置有可开合的大头瓜瓣套罩和回收动力装置，在大头瓜瓣套罩中还设置有气动分离姿控装置，气动分离姿控装置包括有气瓶，气瓶连接有输气管路，每一输气管路的末端均设有四条支管以及控制支管通断的阀门，四条支管分别为第一平排气管、第二平排气管、下排气管以及上排气管。本发明采用具有第一平排气管、第二平排气管、下排气管以及上排气管的气动分离姿控装置，通过气动方式实现了级间分离，并同时兼具调姿、辅助降落、确保箭体的燃料沉底以及提供反推等作用，结构更加简单、紧凑，有助于降低成本。

技术领域

本发明属于航天火箭技术领域，具体涉及一种大头瓜瓣套罩气动分离拉式回收二级小运载火箭。

背景技术

级间分离是指多级火箭相邻两级之间进行的分离，传统的运载火箭一般采用“火工”方式实现分离，即通过火药提供分离力，此类“火工”装置在贮存和安装等方面对安全性有着极高的要求，并且对于可回收火箭，“火工”装置产生的热量会对一级箭体造成损伤，影响其回收复用。此外，现有的分离方式并不具备调整火箭姿态的功能，因而结构及控制相对复杂，成本难以降低。

发明内容

基于现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种大头瓜瓣套罩气动分离拉式回收二级小运载火箭，其采用自身的气动分离姿控装置，以较低成本实现了“非火工”方式的级间分离、姿态控制以及辅助降落等功能，且工作效果稳定，避免了产生高热量影响箭体的飞行及回收复用。

依据本发明的技术方案，本发明提供了一种大头瓜瓣套罩气动分离拉式回收二级小运载火箭，其包括一级箭体，一级箭体上端设置有可开合的大头瓜瓣套罩和回收动力装置，一级箭体下端设置有一级动力发动机；大头瓜瓣套罩中容纳有二级火箭，二级火箭上端装载有发射载荷；在大头瓜瓣套罩中还设置有气动分离姿控装置，气动分离姿控装置包括有气瓶，气瓶连接有输气管路，输气管路至少为对称设置的两条，每一输气管路的末端均设有四条支管以及控制支管通断的阀门，四条支管分别为第一平排气管、第二平排气管、下排气管以及上排气管；第一平排气管与第二平排气管均处于一个水平面内，并且第一平排气管与第二平排气管相互垂直，并且相对于一级箭体径向对称；下排气管朝一级箭体外向下倾斜；第一平排气管、第二平排气管及下排气管的末端均设置于大头瓜瓣套罩的外侧面上并与外界相连通；上排气管的方向朝上。

进一步地，气瓶还连接有用于将二级火箭向上顶起的气缸。

优选地，输气管路共有四条且沿大头瓜瓣套罩周向均匀设置。

进一步地，大头瓜瓣套罩自上而下依次包括有瓜瓣罩、滑轨筒罩和支座；瓜瓣罩自上而下依次包括瓜瓣部和壳段；瓜瓣部为二个或多个，壳段呈筒状，壳段的上部与各个瓜瓣部活动连接，瓜瓣部连接有用于控制其打开和合拢的作动机构；滑轨筒罩包括套筒和倒锥舱；套筒上部通过倒锥舱与壳段下部相连接，套筒下部与支座相连接。

优选地，套筒的内侧面沿其轴向设置有滑轨，二级火箭的至少一部分与滑轨相匹配地滑动连接；支座上设有用于将二级火箭锁紧和释放的电控锁紧装置。

优选地，回收动力装置至少有两个且对称设置于倒锥舱两侧或四周。

进一步地，回收动力装置包括回收动力发动机，回收动力发动机具有喷管，在回收动力发动机外设置有回收动力罩。

优选地，回收动力发动机与倒锥舱活动连接且连接有控制其转动的动力摆动机构。

根据一些实施例，在一级箭体底部居中位置设置有一台一级动力发动机，或者均匀分布设置有二台、三台或更多台一级动力发动机。

优选地，回收动力发动机的推力合力可在回收火箭干重的80%-200%之间调节，即回收动力发动机的推力合力等于回收火箭干重的80%-200%之间的任一力度。

与现有技术相比，本发明大头瓜瓣套罩气动分离拉式回收二级小运载火箭的有益技术效果如下：