[发明专利]一种两侧倾斜设置回收动力系统的运载火箭

说明书

本发明公开了一种两侧倾斜设置回收动力系统的运载火箭，其属于航天火箭技术领域，其包括一级箭体，一级箭体的上部设置有可开合的龙嘴罩，龙嘴罩中容纳有载荷；龙嘴罩还包括有气动分离姿控装置；一级箭体的下部居中位置设置有一个、二个或多个一级动力发动机，一级箭体的下部两侧位置对称地设置有两个回收动力系统；回收动力系统至少包括有回收动力发动机，回收动力发动机具有喷管，喷管的朝向为向外的斜下方，回收动力发动机及喷管的中心线与一级箭体的中心线倾斜10度至30度。本发明通过两侧倾斜设置的两台回收动力发动机，实现了火箭回收过程稳定控制和精准着陆，并且大大减少了发动机数量，降低了成本。

技术领域

本发明属于航天火箭技术领域，具体涉及一种两侧倾斜设置回收动力系统的运载火箭。

背景技术

随着国内外航天技术的不断发展，如何降低航天发射费用逐渐成为整个航天产业面临的主要挑战之一，实现运载器及其有效载荷的回收和重复使用是降低成本的重要措施。

现有的可重复使用运载器例如太空探索技术公司（SpaceX）的“猎鹰-9R”火箭等，采用9台或7台平行设置的同款发动机，通过中心的一台发动机的动力调节实现一级箭体的垂直回收，此种方案由于发动机较多而成本较高，并且由于发动机布置所需空间对一级箭体的直径有一定要求，造成箭体过大且重量大；同时，现有的可重复使用运载器仅由一台发动机提供回收动力，无法实现火箭滚转等姿态控制。

发明内容

基于现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种两侧倾斜设置回收动力系统的运载火箭，通过两侧倾斜设置的两台回收动力发动机，实现了火箭回收过程稳定控制和精准着陆，并可减少发动机数量，降低了成本。

基于本发明的技术方案，本发明提供了一种两侧倾斜设置回收动力系统的运载火箭，其包括一级箭体，一级箭体的上部设置有可开合的龙嘴罩，龙嘴罩中容纳有载荷；龙嘴罩还包括有气动分离姿控装置；一级箭体的下部居中位置设置有一个、二个或多个一级动力发动机，一级箭体的下部两侧位置对称地设置有两个回收动力系统；回收动力系统至少包括有回收动力发动机，回收动力发动机具有喷管，喷管的朝向为向外的斜下方，回收动力发动机及喷管的中心线与一级箭体的中心线倾斜10度至30度；气动分离姿控装置包括有气瓶，气瓶连接有气囊和输气管路，气囊用于将载荷向上推动；输气管路至少有两条，数条输气管路沿龙嘴罩内壁周向均匀分布设置，每条输气管路的末端均分支有两条相互垂直的排气管。

进一步地，龙嘴罩包括壳段，壳段上方活动连接有两个对称的罩瓣部，罩瓣部连接有控制其开合的作动机构，罩瓣部合拢后呈半椭球形，两个罩瓣部的接合面设置有耐高温密封结构；壳段下部连接有支座；壳段和/或支座与一级箭体的顶端相连接。

优选地，支座边缘位置竖直设置有滑轨，滑轨位于壳段内侧，载荷的一部分具有与滑轨相配合的限位结构并与滑轨滑动连接；支座上设置有用于固定和释放载荷的电控锁紧装置。

在一实施例中，回收动力发动机设置于一级箭体内。

在又一实施例中，回收动力发动机至少有一部分突出于一级箭体外，在回收动力发动机位于一级箭体外的部分的外侧设置有翼罩。

进一步地，回收动力发动机连接有用于控制其转动的摆转机构；回收动力发动机通过摆转机构与一级箭体相连接。

进一步地，排气管上设置有控制其通断的阀门，排气管的输出端设置于龙嘴罩上部的外表面上，排气管的朝向为朝外侧的斜下方。

优选地，排气管的朝向与一级箭体1的中心线呈20度夹角。

优选地，回收动力发动机的推力远小于一级动力发动机的推力。

优选地，载荷为二级火箭和卫星；二级火箭的发动机的推力远小于一级动力发动机的推力。

与现有技术相比，本发明两侧倾斜设置回收动力系统的运载火箭的有益技术效果如下：