一种重型运载火箭垂直回收装置

技术领域

本发明涉及回收装置技术领域，更具体的说是一种重型运载火箭垂直回收装置。

背景技术

目前，大部分的重型运载火箭都是一次性使用的，其昂贵的发射成本制约着人类对外太空的探索，因此人们对于追求低成本，高可靠性的运载火箭欲望越来越强烈。火箭回收一般有三种典型的方式：伞降回收着陆式、带翼飞回式和垂直返回式，这三种类型有各自的优缺点。近些年来，伞降回收和带翼飞行回收着陆技术都有着较好的发展，但是这两种技术都比较适合较小的火箭，且对场地的要求很高。而火箭垂直回收方式因其对着陆场地要求小，应用场景广，承载能力强，得到了广泛的关注。火箭垂直回收装置直接关系着重型运载火箭回收的成败，因此对其稳定性，支撑强度等都有很高的要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种重型运载火箭垂直回收装置，能够解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种重型运载火箭垂直回收装置，包括箭体，所述箭体外表面下方设置有四个均匀分布的着陆腿，所述着陆腿包括主支柱与辅助支柱和足垫，所述主支柱顶端与所述箭体外表面铰接，所述辅助支柱顶部与所述箭体外表面铰接，所述主支柱底端与所述辅助支柱底端铰接，所述足垫顶部与所述辅助支柱外表面铰接，所述主支柱包括端盖、一级套筒、二级套筒、三级套筒与液压缓冲器，所述辅助支柱包括铰接端一与铰接端二，所述铰接端一与所述箭体外表面铰接，所述铰接端二与所述液压缓冲器底端铰接。

更进一步的，所述端盖包括台阶，所述台阶顶部中心处固定连接有耳片，且所述耳片与所述箭体外表面铰接，所述台阶内部上方右侧开设有贯穿式的展开时进气口，所述台阶内部上方左侧开设有缩回时排气口，所述台阶底端固定连接有法兰盘一。

更进一步的，所述一级套筒包括筒体一，所述筒体一顶端固定连接有法兰盘二，且所述法兰盘二与所述法兰盘一通过所述外部紧固螺栓固定安装，所述筒体一底端开设有密封槽一，所述密封槽一内部固定安装有密封圈一。

更进一步的，所述二级套筒包括筒体二，所述筒体二内部上方开设有两个前后贯穿式的排气孔一，且所述筒体二顶端插接在所述密封圈一内部，所述筒体二底端开设有密封槽二，所述密封槽二内部固定安装有密封圈二。

更进一步的，所述三级套筒包括筒体三，所述筒体三内部上方开设有两个前后贯穿式的排气孔二，且所述筒体三顶端插接在所述密封圈二内部，所述筒体三底端固定连接有法兰盘三。

更进一步的，所述液压缓冲器包括缸体，且所述缸体顶端与所述法兰盘三底部固定安装，所述缸体底端固定连接有活塞杆，所述缓冲杆底端固定连接有缓冲帽，所述缸体底端与所述缓冲帽顶部之间固定连接有弹簧，且所述弹簧套设在所述活塞杆外表面。

本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的有益效果为：

该装置在使用时通过整流外壳形状的辅助支柱便于把主支柱收拢于辅助支柱内，避免了在箭体外侧设计单独的整流罩，大大降低了火箭的结构重量；

该装置在使用时通过主支柱采用了液压缓冲器且使用了四个着陆腿进行均匀分布，这样就能够使得该装置可以极大的满足重型运载火箭着陆时强支撑，高缓冲的功能需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的局部正剖结构示意图；

图2为本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的局部俯剖结构示意图；

图3为本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的端盖局部正剖放大结构示意图；

图4为本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的一级套筒局部正剖放大结构示意图；

图5为本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的二级套筒局部正剖放大结构示意图；

图6为本发明一种重型运载火箭垂直回收装置的三级套筒局部正剖放大结构示意图。

图中：1、箭体；2、着陆腿；21、主支柱；22、辅助支柱；23、足垫；210、端盖；211、一级套筒；212、二级套筒；213、三级套筒；214、液压缓冲器；220、铰接端一；221、铰接端二；2100、耳片；2101、台阶；2102、展开时进气口；2103、缩回时排气口；2104、法兰盘一；2110、法兰盘二；2111、筒体一；2112、密封槽一；2113、密封圈一；2120、排气孔一；2121、筒体二；2122、密封槽二；2123、密封圈二；2130、排气孔二；2131、筒体三；2132、法兰盘三；2140、缸体；2141、弹簧；2142、活塞杆；2143、缓冲帽。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-6所示，根据本发明的一个方面，提供了一种重型运载火箭垂直回收装置，包括箭体1，箭体1外表面下方设置有四个均匀分布的着陆腿2，着陆腿2包括主支柱21与辅助支柱22和足垫23，主支柱21顶端与箭体1外表面铰接，辅助支柱22顶部与箭体1外表面铰接，主支柱21底端与辅助支柱22底端铰接，足垫23顶部与辅助支柱22外表面铰接，主支柱21包括端盖210、一级套筒211、二级套筒212、三级套筒213与液压缓冲器214，辅助支柱22包括铰接端一220与铰接端二221，铰接端一220与箭体1外表面铰接，铰接端二221与液压缓冲器214底端铰接，工作时，重型运载火箭发射时，辅助支柱22向上收起，主支柱21收拢至辅助支柱22内，重型运载火箭着陆回收时，主支柱21伸出，利用一级套筒211，二级套筒212，三级套筒213和液压缓冲器214共同支撑箭体1着陆，且通过足垫23可以提高着陆稳定性，所以该装置在使用时通过整流外壳形状的辅助支柱22便于把主支柱21收拢于辅助支柱22内，避免了在箭体1外侧设计单独的整流罩，大大降低了火箭的结构重量，同时该装置在使用时通过主支柱21采用了液压缓冲器214且使用了四个着陆腿2进行均匀分布，这样就能够使得该装置可以极大的满足重型运载火箭着陆时强支撑，高缓冲的功能需求。

在本实施例中，端盖210包括台阶2101，台阶2101顶部中心处固定连接有耳片2100，且耳片2100与箭体1外表面铰接，台阶2101内部上方右侧开设有贯穿式的展开时进气口2102，台阶2101内部上方左侧开设有缩回时排气口2103，台阶2101底端固定连接有法兰盘一2104，工作时，主支柱21展开时从展开时进气口2102进气，支柱缩回时从缩回时排气口2103排气，法兰盘一2104将端盖210和一级套筒211连接固定。

在本实施例中，一级套筒211包括筒体一2111，筒体一2111顶端固定连接有法兰盘二2110，且法兰盘二2110与法兰盘一2104通过外部紧固螺栓固定安装，筒体一2111底端开设有密封槽一2112，密封槽一2112内部固定安装有密封圈一2113，工作时，法兰盘二2110把筒体一2111和端盖210之间固定连接，密封槽一2112中有密封圈一2113，实现与二级套筒212间达到密封。

在本实施例中，二级套筒212包括筒体二2121，筒体二2121内部上方开设有两个前后贯穿式的排气孔一2120，且筒体二2121顶端插接在密封圈一2113内部，筒体二2121底端开设有密封槽二2122，密封槽二2122内部固定安装有密封圈二2123，工作时，排气孔一2120可以实现主支柱21内部各腔室的连通以保证气压驱动的功能性，密封槽二2122中有密封圈二2123，实现与三级套筒213间达到密封。

在本实施例中，三级套筒213包括筒体三2131，筒体三2131内部上方开设有两个前后贯穿式的排气孔二2130，且筒体三2131顶端插接在密封圈二2123内部，筒体三2131底端固定连接有法兰盘三2132，工作时，排气孔二2130可以实现主支柱21内部各腔室的连通以保证气压驱动的功能性，且筒体三2131底端的端部台阶2101固定连接法兰盘三2132，并通过法兰盘三2132与液压缓冲器214连接。

在本实施例中，液压缓冲器214包括缸体2140，且缸体2140顶端与法兰盘三2132底部固定安装，缸体2140底端固定连接有活塞杆2142，缓冲杆底端固定连接有缓冲帽2143，缸体2140底端与缓冲帽2143顶部之间固定连接有弹簧2141，且弹簧2141套设在活塞杆2142外表面，工作时，缸体2140的作用为满足物体的缓冲，活塞杆2142能够在缓冲器受到外面力量的撞击时，进入到缸体2140内，使液压油流经油腔，弹簧2141起到复位作用。

本装置的工作原理是：在使用时，重型运载火箭发射时，辅助支柱22向上收起，主支柱21收拢至辅助支柱22内，重型运载火箭着陆回收时，主支柱21伸出，利用一级套筒211，二级套筒212，三级套筒213和液压缓冲器214共同支撑箭体1着陆，且通过足垫23可以提高着陆稳定性，所以该装置在使用时通过整流外壳形状的辅助支柱22便于把主支柱21收拢于辅助支柱22内，避免了在箭体1外侧设计单独的整流罩，大大降低了火箭的结构重量，同时该装置在使用时通过主支柱21采用了液压缓冲器214且使用了四个着陆腿2进行均匀分布，这样就能够使得该装置可以极大的满足重型运载火箭着陆时强支撑，高缓冲的功能需求。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。