运载火箭上面级回收系统及方法、运载火箭回收系统技术方案

本发明专利技术提供的运载火箭上面级回收系统及方法、运载火箭回收系统，属于运载火箭回收技术领域，所述运载火箭上面级回收系统，包括：反作用控制系统，具有设置在上面级的侧壁上的多个推力器，多个所述推力器均匀设置在所述上面级的靠近头部和尾部位置的侧壁圆周上；可控推进系统，具有设置在上面级的尾部的火箭发动机；鸭翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的头部位置；尾翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的尾部位置；着陆支撑腿，设置在所述上面级的尾部位置；本发明专利技术的运载火箭上面级回收系统，实现了运载火箭上面级的回收，满足更大运载能力和更先进技术等航天发射市场需求。

【技术实现步骤摘要】
运载火箭上面级回收系统及方法、运载火箭回收系统
本专利技术涉及运载火箭回收
，具体涉及一种运载火箭上面级回收系统及方法、运载火箭回收系统。
技术介绍
如今航天产业快速发展，设计火箭的各项技术也实现了突飞猛进。目前，作为卫星发射至太空的唯一运载工具，降低火箭制造与发射成本是各个公司追逐的目标。液体火箭由上面级和助推级构成，目前利用可控推进减速技术已实现助推级的垂直着陆和回收，该技术实现了商业航天运载火箭的常规发射，显著降低了发射成本。但是，对于上面级的垂直着陆回收还没有成功的先例。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的在液体运载火箭回收过程中，上面级无法回收的缺陷，从而提供一种运载火箭上面级回收系统及方法。本专利技术还提供一种运载火箭回收系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供的运载火箭上面级回收系统，包括：反作用控制系统，具有设置在上面级的侧壁上的多个推力器，多个所述推力器均匀设置在所述上面级的靠近头部和尾部位置的侧壁圆周上；可控推进系统，具有设置在上面级的尾部的火箭发动机；鸭翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的头部位置；尾翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的尾部位置；着陆支撑腿，设置在所述上面级的尾部位置。作为优选方案，反作用控制系统的推力器采用高压气。作为优选方案，所述火箭发动机具有多个。作为优选方案，所述鸭翼可转动的设置。作为优选方案，所述尾翼上具有气动控制舵。作为优选方案，所述着陆支撑腿上具有减震器。作为优选方案，所述减震器为液压减震器。本专利技术还提供一种运载火箭上面级回收方法，包括以下步骤：通过反作用控制系统对上面级的姿态进行调整，火箭发动机开始工作，上面级减速离轨；在着陆前，通过反作用控制系统、鸭翼和尾翼配合使用对上面级的姿态进行调整，使上面级的尾部垂直朝下；通过可控推进系统对上面级的下降速度进行调整；通过着陆支撑腿实现上面级的着陆支撑和缓冲。本专利技术还提供一种运载火箭的回收系统，包括上述任一项所述的运载火箭上面级回收系统。作为优选方案，还包括：运载火箭助推级回收系统。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的运载火箭上面级回收系统，包括：反作用控制系统、可控推进系统、鸭翼、尾翼和着陆支撑腿；通过反作用控制系统调节和控制上面级的运动姿态，实现上面级离轨减速；上面级在进入大气层后，通过反作用控制系统和气动舵使其头部保持朝前、倾斜滑行的状态；通过鸭翼和尾翼上的气动控制舵的偏转对上面级提供升力，进而对下降过程的速度进行调整；在地面着陆时，通过着陆支撑腿进行缓冲和支撑；对于体积大小不同的有效载荷发射入轨有两种对应方法。通过上述结构的配合使用，本专利技术实现了运载火箭上面级的回收，满足更大运载能力和更先进技术等航天发射市场需求。2.本专利技术提供的运载火箭上面级回收系统，反作用控制系统的推力器采用高压气瓶携带的惰性气体和喷管喷流直接作用力进行姿态控制；采用该反作用控制系统在大气层外也能对运载火箭的运动姿态进行调整；同时该推力器也可采用推进剂化学反应生成的热燃气体进行控制。3.本专利技术提供的运载火箭上面级回收系统，所述火箭发动机具有多个，能够实现多变推力减速，甚至减速到零，为后期的平稳落地提供了保证。4.本专利技术提供的运载火箭上面级回收系统，所述可控推进系统还具有冗余火箭发动机，当其他发动机出现故障时，火箭扔能够正常的工作。5.本专利技术提供的运载火箭上面级回收系统，在上面级上设置有鸭翼和尾翼，可以在大气层内控制运载火箭的姿态，同时可以提高升力，进入轨道和返回更具灵活性。6.本专利技术提供的液体火箭回收系统，所述上面级的形状为异形圆柱体、组合体或融合体中的一种，升阻比较大，同时保证内部安装空间和有效载荷空间，提高结构填充效率。7.本专利技术提供的运载火箭的回收系统，包括上述运载火箭上面级回收系统，因此具有上述任一项所述的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的上面级的结构示意图。图2为本专利技术运载火箭的结构示意图。图3为本专利技术助推级的结构示意图。附图标记说明：1、助推级；2、上面级；3、第一着陆支撑腿；4、第一可控推进系统；5、第一反作用控制系统；6、栅格舵；7、第一尾段；8、第一贮箱；9、级间段；10、第二尾段；11、第二贮箱；12、有效载荷舱段；13、第二可控推进系统；14、第二反作用控制系统；15、尾翼；16、第二着陆支撑腿；17、鸭翼。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供的运载火箭上面级2回收系统，如图1所示，包括：反作用控制系统、可控推进系统、鸭翼17和着陆支撑腿；通过反作用控制系统调节和控制上面级的运动姿态，实现上面级离轨减速；上面级在进入大气层后，通过反作用控制系统和气动舵其头部保持朝前、倾斜滑行的状态；通过鸭翼和尾翼上的气动控制舵的偏转对上面级提供升力，进而对下降过程的速度进行调整；在地面着陆时，通过着陆支撑腿进行缓冲和支撑；通过上述结构的配合使用，本专利技术实现了运载火箭上面级2的回收，满足更大运载能力和更先进技术等航天发射市场需求。所述上面级2自下而上包括：第二尾段10、第二贮箱11和有效载荷舱段12；所述第二尾段10的下端设置有第二可控推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.运载火箭上面级回收系统，其特征在于，包括：/n反作用控制系统，具有设置在上面级的侧壁上的多个推力器，多个所述推力器均匀设置在所述上面级的靠近头部和尾部位置的侧壁圆周上；/n可控推进系统，具有设置在上面级的尾部的火箭发动机；/n鸭翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的头部位置；/n尾翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的尾部位置；/n着陆支撑腿，设置在所述上面级的尾部位置。/n

【技术特征摘要】
1.运载火箭上面级回收系统，其特征在于，包括：
反作用控制系统，具有设置在上面级的侧壁上的多个推力器，多个所述推力器均匀设置在所述上面级的靠近头部和尾部位置的侧壁圆周上；
可控推进系统，具有设置在上面级的尾部的火箭发动机；
鸭翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的头部位置；
尾翼，具有至少两个，对称设置在所述上面级的尾部位置；
着陆支撑腿，设置在所述上面级的尾部位置。


2.根据权利要求1所述的运载火箭上面级回收系统，其特征在于，反作用控制系统的推力器采用高压气。


3.根据权利要求1所述的运载火箭上面级回收系统，其特征在于，所述火箭发动机具有多个。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的运载火箭上面级回收系统，其特征在于，所述鸭翼可转动的设置。


5.根据权利要求4所述的运载火箭上面级回收系统，其特征在于，所述尾翼上具有气动控制舵。

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【专利技术属性】
技术研发人员：彭小波，郑立伟，施发树，
申请(专利权)人：北京星际荣耀空间科技有限公司，北京星际荣耀科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11