[发明专利]一种可重复使用运载器落地缓冲装置

说明书

一种可重复使用运载器落地缓冲装置，涉及航天运载器领域；包括箭体和4个支腿；其中，箭体为竖直放置的柱体结构；4个支腿相互垂直对称固定安装在箭体轴向底端的侧壁上；4个支腿同时动作，沿支腿与箭体侧壁的连接处转动，实现4个支腿的收缩或展开；箭体直径为120‑140mm；高度为510‑530mm；总质量为1.2‑1.3kg；箭体着陆后与竖直方向的夹角不大于10°；本发明可实现四腿动作反复收拢、折展变形，为运载器落地作支撑准备，在可重复使用运载器着陆装置中适应落地动作顺序、自适应调整姿态、实现稳定着陆、高效缓冲地面冲击等领域具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种航天运载器领域，特别是一种可重复使用运载器落地缓冲装置。

背景技术

可重复使用运载器不仅可实现多子级系统的大范围回收，降低航天运载器硬件成本，而且可大大简化地面配套与设备，显著降低地面操作费用，进而实现快响应、高密度、高机动发射，是面向武器、卫星等空间飞行器的空天应急作战需求、突发紧急灾害监测和抢险救灾信息支持的理想航天运载工具。着陆缓冲装置是可重复使用运载器的重要组成部分，对动作规律、缓冲设计和支腿控制等提出了很高要求。

可重复使用运载器在完成飞行任务后，依靠空气动力学自制导返回着陆场。返回过程中，为了对着陆场形成有力支撑，需要可重复运载器落地缓冲装置根据飞行时序，适时展开支撑机构；同时当返回子级以近似垂直姿态下落时，为有效避免箭体姿态倾斜导致的着陆失稳现象，需要对落地缓冲装置的姿态进行适时调整，以保证有效的支撑稳定性和箭体失稳；具备缓和地面冲击能力。

现有重复使用运载器着陆过程中，不同气象条件复杂气动环境和大范围未知着陆场地地理环境条件的影响，导致的可重复使用运载器着陆姿态倾斜导致的着陆失稳现象，以及高速落地过程中的地面冲击载荷过大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种可重复使用运载器落地缓冲装置，实现了四腿动作反复收拢、折展变形，为运载器落地作支撑准备，在可重复使用运载器着陆装置中适应落地动作顺序、自适应调整姿态、实现稳定着陆、高效缓冲地面冲击等领域具有重要意义。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种可重复使用运载器落地缓冲装置，包括箭体和4个支腿；其中，箭体为竖直放置的柱体结构；4个支腿相互垂直对称固定安装在箭体轴向底端的侧壁上；4个支腿同时动作，沿支腿与箭体侧壁的连接处转动，实现4个支腿的收拢或展开。

在上述的一种可重复使用运载器落地缓冲装置，所述箭体直径为120-140mm；高度为510-530mm；总质量为1.2-1.3kg；箭体着陆后与竖直方向的夹角不大于10°。

在上述的一种可重复使用运载器落地缓冲装置，所述的支腿包括驱动支腿、下支腿、动作支腿和支撑支腿；其中，驱动支腿的轴向一端与箭体的底端侧壁固定连接；动作支腿的轴向一端与箭体的底端侧壁固定连接，且动作支腿与箭体侧壁的连接点位于驱动支腿与箭体侧壁的连接点的下方；下支腿的轴向一端与驱动支腿的轴向另一端连接，下支腿的轴向另一端与动作支腿的中部固定连接；支撑支腿的轴向一端与动作支腿的轴向另一端固定连接。

在上述的一种可重复使用运载器落地缓冲装置，所述下支腿与动作支腿的连接点距动作支腿与箭体侧壁连接点的距离，与驱动支腿的轴向长度相同；驱动支腿与箭体侧壁连接点距动作支腿与箭体侧壁连接点的距离，与下支腿的长度相同；实现驱动支腿、下支腿、动作支腿和箭体侧壁形成平行四边形运动机构。

在上述的一种可重复使用运载器落地缓冲装置，所述的支腿还包括缓冲器；缓冲器为伸缩杆状结构；缓冲器的一端与支撑支腿的末端连接；缓冲器的另一端与动作支腿的侧壁固定连接；且缓冲器与动作支腿的连接点距动作支腿与支撑支腿连接点的距离，与支撑支腿的长度相同。