[发明专利]一种运载火箭子级回收系统和方法

说明书

本发明公开了一种运载火箭子级回收系统和方法，其中，所述系统包括：回收箱体、探测装置、信号收发装置、多个气囊、充气装置、移动机构和地面控制系统；回收箱体为顶端不封闭的凹型箱体结构；探测装置、信号收发装置和充气装置分别设置在回收箱体上；多个气囊分别设置在所述回收箱体的底部和侧面；充气装置分别与所述多个气囊连接；移动机构设置在回收箱体底部；地面控制系统通过信号收发装置与所述运载火箭子级回收系统远程通信。本发明以现役运载火箭为基础，在对运载火箭子级较少改动的同时完成子级的回收。

技术领域

本发明属于飞行器系统技术领域，尤其涉及一种运载火箭子级回收系统和方法。

背景技术

为了降低运载火箭发射成本，回收并再次使用运载火箭子级成为各国在飞行器系统领域的探索发展过程中的一个重要技术路线。美国SPACEX公司已经成功实现了运载火箭一级的海上、陆地回收并再次使用，证明了回收再使用技术路线的可行性。

目前，通常采用的运载火箭子级的回收方式为：伞降回收或带着落支架的垂直回收方案。降落伞和着陆支架均安装在运载火箭子级上，增加了运载火箭子级的重量、降低了运载火箭子级的有效载荷，而且较大程度的改变了火箭气动外形，增加了飞行中的风险。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种运载火箭子级回收系统和方法，以现役运载火箭为基础，在对运载火箭子级较少改动的同时完成子级的回收。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种运载火箭子级回收系统，包括：回收箱体、探测装置、信号收发装置、多个气囊、充气装置、移动机构和地面控制系统；

回收箱体为顶端不封闭的凹型箱体结构；

探测装置、信号收发装置和充气装置分别设置在回收箱体上；

多个气囊分别设置在所述回收箱体的底部和侧面；

充气装置分别与所述多个气囊连接；

移动机构设置在回收箱体底部；

地面控制系统通过信号收发装置与所述运载火箭子级回收系统远程通信。

在上述运载火箭子级回收系统中，

探测装置，用于对所述运载火箭子级回收系统和运载火箭子级的状态进行实时探测，得到探测信息；

信号收发装置，用于将所述探测信息发送至地面控制系统，以及，接收地面控制系统返回的控制指令；

地面控制系统，用于接收所述信号收发装置发送的探测信息，根据探测信息进行落点预测，并生成控制指令；通过所述控制指令控制所述移动机构的运动和/或控制所述充气装置对所述多个气囊充气。

在上述运载火箭子级回收系统中，所述探测信息，包括：回收系统探测信息和火箭子级探测信息；

回收系统探测信息，用于指示所述运载火箭子级回收系统与所述运载火箭子级之间的相对位置；

火箭子级探测信息，用于指示所述运载火箭子级的实时状态。

在上述运载火箭子级回收系统中，所述火箭子级探测信息，包括：一次点火后的火箭子级探测信息、二次点火后的火箭子级探测信息和三次点火后的火箭子级探测信息；

地面控制系统，用于：

接收一次点火后的火箭子级探测信息，根据一次点火后的火箭子级探测信息，得到一次点火后的预测落点，并根据所述一次点火后的预测落点生成第一运动控制指令；通过所述第一运动控制指令控制所述移动机构的运动，以使运载火箭子级回收系统向一次点火后的预测落点移动；