[发明专利]运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭

说明书

本申请涉及火箭技术领域，尤其涉及一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中一级液体发动机位于一级尾段中；二级固体发动机位于二级发动机段；三级火箭包括：三级结构板和设置于三级结构板上的双组元贮箱、恒压挤压式动力系统、三级液体发动机，双组元贮箱和三级液体发动机连通，恒压挤压式动力系统和双组元贮箱连通，恒压挤压式动力系统向双组元贮箱通入恒压气体；二三级间段的上端与转接框的下端固定连接，转接框的上端与三级结构板通过爆炸螺栓固定连接，三级火箭、转接框和二三级间段包络至整流罩内。本申请可以使得运载火箭能够多次启动，准备周期短、载荷能力适中。

技术领域

本申请涉及火箭技术领域，尤其涉及一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭。

背景技术

地球外辐射带高能电子环境动态演化物理机制是空间科学领域的重要前沿科学问题。为了对地球外辐射带高能电子环境进行快速重访探测，可以向地球外辐射带发射由10颗微小卫星组成的星座，从而实现对辐射带高能电子中小时间尺度加速、损失机制的观测研究，以达到全面理解地球辐射带高能电子环境动态演化的物理本质、改进或建立新的地球辐射带模型、实现灾害性空间天气预报的科学目标。

将10颗卫星设计在同一轨道面，任务为低倾角大椭圆轨道，需要运载火箭末级采用10次启动自旋方案分离，总任务发射载荷不大于500kg。然而，传统固体运载火箭因运载能力问题，无法实现低倾角大椭圆轨道发射，传统液体火箭虽然能够实现低倾角大椭圆轨道发射，但是要增加多次启动上面级，同时液体火箭适合大吨位发射任务，且准备周期长，对于科学探测任务，发射性价比差。

因此，如何使得运载火箭能够多次启动，且准备周期短、载荷能力适中，是目前本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，以使得运载火箭能够多次启动，且准备周期短、载荷能力适中。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，包括：一级火箭、二级火箭、三级火箭和整流罩；其中，一级火箭由下至上依次为一级尾段、一级后过渡段、一级燃油箱段、箱间段、一级液氧箱段、一二级间段，一级液体发动机位于一级尾段中；二级火箭由下至上依次为二级发动机段、二三级间段，二级固体发动机位于二级发动机段；三级火箭包括：三级结构板、双组元贮箱、恒压挤压式动力系统和三级液体发动机，双组元贮箱、三级液体发动机和恒压挤压式动力系统设置于三级结构板上，且双组元贮箱和三级液体发动机连通，恒压挤压式动力系统和双组元贮箱连通，恒压挤压式动力系统向双组元贮箱通入恒压气体，以挤压双组元贮箱内的推进剂提供给三级液体发动机；并且，二三级间段的上端与转接框的下端固定连接，转接框的上端与三级结构板通过爆炸螺栓固定连接，三级火箭、转接框和二三级间段包络至整流罩内。

如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，一级火箭与二级火箭的分离面为一二级间段的上端面，二级火箭与三级火箭的分离面为转接框的上端面。

如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，整流罩的柱段的外侧面与整流罩外置爆炸螺栓盒固定连接，并且整流罩外置爆炸螺栓盒的下端面与三级结构板的下表面平齐；转接框的外侧面与转接框外置爆炸螺栓盒固定连接，并且转接框外置爆炸螺栓盒的上端面与转接框的上端面平齐；整流罩外置爆炸螺栓盒的下端与转接框外置爆炸螺栓盒的上端通过爆炸螺栓连接。

如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，一级尾段中具有三台一级液体发动机，三台一级液体发动机呈三角形排列，以实现俯仰、偏航和滚动三通道控制。

如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，二级发动机段中具有一台圆柱段固体发动机，所述圆柱段固体发动机采用全轴柔性摆动喷管，以实现俯仰、偏航控制。