一种海上发射船及指挥船升降装置

技术领域

本申请涉及火箭技术领域，尤其涉及一种海上发射船及指挥船升降装置。

背景技术

随着航天发射活动需求量的日益增加，以及陆地人口密度的日益稠密，火箭飞行航落区的安全性问题也越发突出，而海上发射可通过海上航行灵活选择发射点和航落区，从而有效地解决火箭航区和残骸落区安全问题，大幅降低陆地发射人员疏散成本；另外，目前全球小倾角卫星数量越来越多，而海上发射平台可以在海上大范围移动，能有效破解一些地区陆地发射场难以满足0°～13°倾角卫星发射需求的难题，能够满足各种倾角卫星的发射需求，因此海上发射对于火箭发射服务有着重要的意义，并且具有非常好的发展前景。

然而，海上发射时既需要作为火箭发射平台的海上发射船，还需要远离海上发射船的指挥船，所以海上发射船和指挥船均需要航行至发射海域，但是这两条船在海上航行需要较多船只航行的专业人员，而船只航行的专业人员是不参与火箭发射的，这样就导致海上发射需要的参与人员较多，并且两条船分别向发射海域航行所面临的风险也较大。

因此，如何减少火箭海上发射的参与人员，并且降低火箭海上发射的船只航行风险，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种指挥船升降装置及海上发射船，以减少火箭海上发射的参与人员，并且降低火箭海上发射的船只航行风险。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种指挥船升降装置，包括：底座平台安装板、左固定限位装置、右固定限位装置、左转动装置、右转动装置、吊梁装置、左支起装置、右支起装置、第一起吊卷扬机、第二起吊卷扬机、牵拉钢丝绳、起吊钢丝绳、左牵拉动力保障装置和右牵拉动力保障装置；其中，左固定限位装置的下端和右固定限位装置的下端固定至底座平台安装板的上表面；左转动装置的下端铰接至左固定限位装置上，右转动装置的下端铰接至右固定限位装置上，吊梁装置的左端铰接至左转动装置的上端，吊梁装置的右端铰接至右转动装置的上端；左支起装置的下端铰接至左固定限位装置上，左支起装置的上端铰接至左转动装置的中部，左支起装置的下端位于左转动装置的下端的后方；右支起装置的下端铰接至右固定限位装置上，右支起装置的上端铰接至右转动装置的中部，右支起装置的下端位于右转动装置的下端的后方；左牵拉动力保障装置的下端和右牵拉动力保障装置的下端固定至底座平台安装板的上表面，且左牵拉动力保障装置位于左固定限位装置的后方，右牵拉动力保障装置位于右固定限位装置的后方；一根牵拉钢丝绳的上端连接至左转动装置的中部，且该牵拉钢丝绳的上端位于左支起装置的上端的上方，该牵拉钢丝绳的中部置于左固定限位装置的上端，该牵拉钢丝绳的下端连接至左牵拉动力保障装置的上端；另一根牵拉钢丝绳的上端连接至右转动装置的中部，且该牵拉钢丝绳的上端位于右支起装置的上端的上方，该牵拉钢丝绳的中部置于右固定限位装置的上端，该牵拉钢丝绳的下端连接至右牵拉动力保障装置的上端；第一起吊卷扬机和第二起吊卷扬机均设置于吊梁装置上，第一起吊卷扬机驱动多根起吊钢丝绳伸长或缩短，这些起吊钢丝绳的下端用于与指挥船的一侧连接；第二起吊卷扬机驱动另外的多根起吊钢丝绳伸长或缩短，另外的这些起吊钢丝绳的下端用于与指挥船的另一侧连接。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，还包括：左动态调整装置和右动态调整装置；左动态调整装置固定至左转动装置的上端的外侧，并且左动态调整装置的驱动部与吊梁装置的左端连接；右动态调整装置固定至右转动装置的上端的外侧，并且右动态调整装置的驱动部与吊梁装置的右端连接。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，通过左动态调整装置和右动态调整装置内部的姿控装置控制相应的驱动部，在两个驱动部的共同驱动下，控制吊梁装置的晃动。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，左固定限位装置和右固定限位装置包括：固定装置、牵拉轴、转动装置安装轴和支起装置安装轴；其中，固定装置包括：固定横梁和支撑立柱；固定横梁的下表面固定至底座平台安装板的上表面，并且固定横梁沿着前后方向延伸；支撑立柱的下端与固定横梁的后端固定连接；牵拉轴铰接至支撑立柱的上端，并且牵拉轴的延伸方向与牵拉钢丝绳的延伸方向垂直，以使牵拉钢丝绳置于牵拉轴上；转动装置安装轴设置于固定横梁的前端，并且转动装置安装轴的延伸方向与固定横梁的延伸方向垂直，左转动装置和右转动装置的下端与转动装置安装轴铰接；支起装置安装轴设置于固定横梁和支撑立柱的交接处，并且支起装置安装轴的延伸方向与固定横梁的延伸方向垂直，左支起装置和右支起装置的下端与支起装置安装轴铰接。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，支撑立柱由下至上向后倾斜。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，左固定限位装置和右固定限位装置还包括：上限位耳板和下限位耳板；其中，固定装置还包括：限位立柱；限位立柱的下端与固定横梁的前端固定连接；上限位耳板的后端固定至支撑立柱的上端的内外两侧，并且上限位耳板向前延伸，以通过上限位耳板形成上限位槽；下限位耳板的前端固定至限位立柱的上端的内外两侧，并且下限位耳板的向后延伸，以通过下限位耳板形成下限位槽；通过上限位槽和下限位槽限制左转动装置和右转动装置的转动位置。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，左转动装置和右转动装置包括：结构支架、牵拉连接孔、支起装置安装座、转动安装孔、连接装置安装座和动态调整装置安装座；转动安装孔开设在结构支架的下端，用于与转动装置安装轴配合；支起装置安装座安装至结构支架与左支起装置和右支起装置的上端的铰接；牵拉连接孔开设在结构支架的后侧面的中部，并且牵拉连接孔位于支起装置安装座的上方，用于与牵拉钢丝绳的上端连接；连接装置安装座安装至结构支架的上端的内侧面，用于与容纳吊梁装置的端部；动态调整装置安装座安装至结构支架的上端的外侧面，用于支撑左动态调整装置和右动态调整装置。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，结构支架的后侧面的中部向后凸出，牵拉连接孔位于凸出的部位。

如上所述的指挥船升降装置，其中，优选的是，吊梁装置包括：多个三角连接板、两根转动连接轴和主转动轴；主传动轴穿过多个三角连接板的一个角的位置且与三角连接板固定连接，并且主传动轴的左端铰接至左转动装置的上端，主传动轴的右端铰接至右转动装置的上端；两根转动连接轴分别穿过多个三角连接板的另外两个角的位置且与三角连接板转动连接，并且第一起吊卷扬机与一根转动连接轴的一端连接，第二起吊卷扬机与另一根转动连接轴的一端连接，以通过第一起吊卷扬机和第二起吊卷扬机驱动两根转动连接轴转动，缠绕收缩/放开伸长起吊钢丝绳。

一种海上发射船，包括：发射船本体、指挥船和上述任一项所述的指挥船升降装置；指挥船升降装置的底座平台安装板固定至发射船本体的船尾甲板上，并且底座平台安装板的前边缘朝向发射船本体的船尾；指挥船升降装置吊装指挥船至发射船本体的船尾甲板上或从发射船本体的船尾甲板上吊装至海面。

相对上述背景技术，本申请所提供的指挥船升降装置及海上发射船，可以减少火箭海上发射的参与人员，并且降低火箭海上发射的船只航行风险，降低火箭海上发射的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的指挥船升降装置的立体图；

图2是本申请实施例提供的指挥船升降装置的左/右固定限位装置的示意图；

图3是本申请实施例提供的指挥船升降装置的左/右转动装置的示意图；

图4是本申请实施例提供的指挥船升降装置的吊梁装置的示意图；

图5是本申请实施例提供的海上发射船的示意图；

图6是本申请实施例提供的指挥船升降装置处于未起吊状态下的示意图；

图7是本申请实施例提供的指挥船升降装置处于起吊状态下的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外，诸如“上”、下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释两个部件之间的位置关系。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

如图1所示，本申请提供了一种指挥船升降装置，包括：底座平台安装板1、左固定限位装置2、右固定限位装置3、左转动装置4、右转动装置5、吊梁装置6、左支起装置7、右支起装置8、第一起吊卷扬机11、第二起吊卷扬机12、牵拉钢丝绳13、起吊钢丝绳14、左牵拉动力保障装置15和右牵拉动力保障装置16。

其中，左固定限位装置2的下端和右固定限位装置3的下端固定至底座平台安装板1的上表面；左转动装置4的下端铰接至左固定限位装置2上，右转动装置5的下端铰接至右固定限位装置3上，吊梁装置6的左端铰接至左转动装置4的上端，吊梁装置6的右端铰接至右转动装置5的上端。

左支起装置7的下端铰接至左固定限位装置2上，左支起装置7的上端铰接至左转动装置4的中部，左支起装置7的下端位于左转动装置4的下端的后方，通过左支起装置7的伸长或缩短驱动左转动装置4向前/向后转动；右支起装置8的下端铰接至右固定限位装置3上，右支起装置8的上端铰接至右转动装置5的中部，右支起装置8的下端位于右转动装置5的下端的后方，通过右支起装置8的伸长或缩短驱动右转动装置5向前/向后转动，这里所指的“中部”并非一定是中间位置，而是中间位置及靠近中间的位置。

左牵拉动力保障装置15的下端和右牵拉动力保障装置16的下端固定至底座平台安装板1的上表面，并且左牵拉动力保障装置15位于左固定限位装置2的后方，右牵拉动力保障装置16位于右固定限位装置3的后方；一根牵拉钢丝绳13的上端连接至左转动装置4的中部，且该牵拉钢丝绳13的上端位于左支起装置7的上端的上方，另外该牵拉钢丝绳13的中部置于左固定限位装置2的上端，该牵拉钢丝绳13的下端连接至左牵拉动力保障装置15的上端，通过左牵拉动力保障装置15的驱动使该牵拉钢丝绳13伸长或缩短从而实现拉紧，以对左转动装置4进行牵拉；另一根牵拉钢丝绳13的上端连接至右转动装置5的中部，且该牵拉钢丝绳13的上端位于右支起装置8的上端的上方，另外该牵拉钢丝绳13的中部置于右固定限位装置3的上端，该牵拉钢丝绳13的下端连接至右牵拉动力保障装置16的上端，通过右牵拉动力保障装置16的驱动使该牵拉钢丝绳13伸长或缩短从而实现拉紧，以对右转动装置5进行牵拉。例如：左牵拉动力保障装置15和右牵拉动力保障装置16可以缠绕牵拉钢丝绳13使其拉紧。

第一起吊卷扬机11和第二起吊卷扬机12均设置于吊梁装置6上，并且第二起吊卷扬机12位于第一起吊卷扬机11的后方，且第二起吊卷扬机12与第一起吊卷扬机11之间具有一定距离。第一起吊卷扬机11驱动多根起吊钢丝绳14伸长或缩短，而这些起吊钢丝绳14的下端用于与指挥船的一侧连接；第二起吊卷扬机12驱动另外的多根起吊钢丝绳14伸长或缩短，而另外的这些起吊钢丝绳14的下端用于与指挥船的另一侧连接。

在上述基础上，指挥船升降装置还包括：左动态调整装置9和右动态调整装置10；左动态调整装置9固定至左转动装置4的上端的外侧，并且左动态调整装置9的驱动部与吊梁装置6的左端连接，右动态调整装置10固定至右转动装置5的上端的外侧，并且右动态调整装置10的驱动部与吊梁装置6的右端连接，这里所说的是左动态调整装置9的壳体固定至左转动装置4的上端的外侧，右动态调整装置10的壳体固定至右转动装置5的上端的外侧，从而通过左动态调整装置9和右动态调整装置10内部的姿控装置控制相应的驱动部，在两个驱动部的共同驱动下，控制吊梁装置6的晃动。

可选的，如图2所示，左固定限位装置2和右固定限位装置3的结构相同，这里以左固定限位装置2为例介绍左固定限位装置2和右固定限位装置3的结构。左固定限位装置2包括：固定装置21、牵拉轴22、转动装置安装轴26和支起装置安装轴27；其中，固定装置21包括：固定横梁和支撑立柱；固定横梁的下表面固定至底座平台安装板1的上表面，并且固定横梁沿着前后方向延伸；支撑立柱的下端与固定横梁的后端固定连接；牵拉轴22铰接至支撑立柱的上端，并且牵拉轴22的延伸方向与牵拉钢丝绳13的延伸方向垂直，从而牵拉钢丝绳13可以置于牵拉轴22上，从而在牵拉钢丝绳13的伸长或缩短时，可以通过牵拉轴22减小摩擦；转动装置安装轴26设置于固定横梁的前端，并且转动装置安装轴26的延伸方向与固定横梁的延伸方向垂直，左转动装置4的下端与转动装置安装轴26铰接；支起装置安装轴27设置于固定横梁和支撑立柱的交接处，并且支起装置安装轴27的延伸方向与固定横梁的延伸方向垂直，左支起装置7的下端与支起装置安装轴27铰接。还可选的，支撑立柱由下至上向后倾斜，从而在左支起装置7收回后，有更多空间可以容纳左支起装置7。

还可选的，左固定限位装置2还包括：上限位耳板24和下限位耳板25；其中，固定装置21还包括：限位立柱；限位立柱的下端与固定横梁的前端固定连接；上限位耳板24的后端固定至支撑立柱的上端的内外两侧，并且上限位耳板24向前延伸，从而通过上限位耳板24形成上限位槽；下限位耳板25的前端固定至限位立柱的上端的内外两侧，并且下限位耳板25的向后延伸，从而通过下限位耳板25形成下限位槽；从而通过上限位槽和下限位槽限制左转动装置4的转动位置。又可选的，固定横梁具有由其上表面向下凹的限位槽23，通过限位槽23容纳左固定限位装置2的下端和左支起装置7的下端。

可选的，如图3所示，左转动装置4和右转动装置5的结构相同，这里以左转动装置4为例介绍左转动装置4和右转动装置5的结构。左转动装置4包括：结构支架41、牵拉连接孔42、支起装置安装座43、转动安装孔44、连接装置安装座45和动态调整装置安装座46；转动安装孔44开设在结构支架41的下端，用于与转动装置安装轴26配合，从而实现左转动装置4的下端与左固定限位装置2的铰接；支起装置安装座43安装至结构支架41的后侧面的中部，用于与左支起装置7的上端铰接，从而实现左转动装置4与左支起装置7的上端的铰接；牵拉连接孔42开设在结构支架41的后侧面的中部，并且牵拉连接孔42位于支起装置安装座43的上方，用于与牵拉钢丝绳13的上端连接；连接装置安装座45安装至结构支架41的上端的内侧面，用于与容纳吊梁装置6的端部，从而实现吊梁装置6与左转动装置4的铰接；动态调整装置安装座46安装至结构支架41的上端的外侧面，用于支撑左动态调整装置9，从而实现左动态调整装置9与左转动装置4的上端的外侧固定。

还可选的，结构支架41的后侧面的中部向后凸出，牵拉连接孔42位于凸出的部位。又可选的，结构支架41为镂空状，从而减轻了结构支架41的重量。

可选的，如图4所示，吊梁装置6包括：多个三角连接板61、两根转动连接轴62和主转动轴63；主传动轴63穿过多个三角连接板61的一个角的位置且与三角连接板61固定连接，并且主传动轴63的左端铰接至左转动装置4的上端，主传动轴63的右端铰接至右转动装置5的上端；两根转动连接轴62分别穿过多个三角连接板61的另外两个角的位置且与三角连接板61转动连接，并且第一起吊卷扬机11与一根转动连接轴62的一端连接，第二起吊卷扬机12与另一根转动连接轴62的一端连接，从而通过第一起吊卷扬机11和第二起吊卷扬机12驱动两根转动连接轴62转动，缠绕收缩/放开伸长起吊钢丝绳14，完成指挥船的升降动作。

还可选的，主传动轴63的左端置于左转动装置4的连接装置安装座45上，并且穿过结构支架41的上端与动态调整装置安装座46的驱动部连接；主传动轴63的右端置于右转动装置5的连接装置安装座上，并且穿过结构支架的上端与动态调整装置安装座的驱动部连接。又可选的，吊梁装置6包括：4个三角连接板61。依然可选的，每根转动连接轴62上均匀连接有多根起吊钢丝绳14。

如图5所示，本申请还提供了一种海上发射船，包括：发射船本体110、指挥船120和上述指挥船升降装置130；指挥船升降装置130的底座平台安装板1固定至发射船本体110的船尾甲板上，并且底座平台安装板1的前边缘朝向发射船本体110的船尾；指挥船升降装置130吊装指挥船120至发射船本体110的船尾甲板上或从发射船本体110的船尾甲板上吊装至海面。

在海上发射火箭之前，通过指挥船升降装置将指挥船吊装至发射船本体的船尾甲板上，然后发射船本体载着指挥船从港口出发航行至发射海域，待到达发射海域后，指挥船升降装置将指挥船吊起，并从发射船本体的船尾甲板上下降至海面上，发射船本体上的试验人员通过撤离装置登陆至指挥船上，指挥船载着试验人员在海上驶离发射船本体，待行驶至安全距离后，进行远程测控指挥发射船本体进行火箭发射，待火箭发射完成后，确认发射船本体安全后，指挥船行驶回发射船本体，试验队员从指挥船登录至发射船本体上，通过指挥船升降装置将指挥船吊装至发射船本体的船尾甲板上，然后可以驶离发射海域。

指挥船在发射船本体上时，指挥船升降装置的左支起装置7和右支起装置8缩回至最短，同时，左转动装置4和右转动装置5向上运动，直至与上限位耳板24贴紧，通过牵拉钢丝绳13所受到的左牵拉动力保障装置15和右牵拉动力保障装置16的力驱使左转动装置4和右转动装置5与上限位耳板24锁紧，增加了整体机构的可靠性；此时，吊梁装置6随着左转动装置4和右转动装置5移动到最高点位置，如图6所示。

在准备起吊时，起吊钢丝绳14通过转动连接轴62上的起吊卷扬机11和起吊卷扬机12驱动逐渐下降，直至与指挥船可固定连接；在指挥船与起吊钢丝绳14固定连接后，通过起吊卷扬机11和起吊卷扬机12带动转动连接轴62转动，从而使起吊钢丝绳14带动指挥船上升至一定高度后停止；然后，左支起装置7和右支起装置8同步工作进行伸长，带动左转动装置4和右转动装置5向外伸出，与此同时，左牵拉动力保障装置15和右牵拉动力保障装置16带动牵拉钢丝绳13伸出，其中左支起装置7、右支起装置8、左牵拉动力保障装置15和右牵拉动力保障装置16同步工作，伸出与缩回量相同，起到互相保护的作用；直至左转动装置4和右转动装置5移动到下限位耳板25处，如图7所示，在此过程中，其所受到的发射船本体的晃动可通过左动态调整装置9和右动态调整装置10进行调节，其可通过内部姿控装置调节主转动轴63的转动，从而调节吊梁装置6的晃动，从而调节起吊的指挥船的晃动，保持指挥船与底座平台安装板1的位置关系不变；在把指挥船移动到最终位置时，通过左起吊卷扬机11、右起吊卷扬机12驱动两根转动连接轴62转动，从而带动起吊钢丝绳14下降，直至将指挥船下放至海面上，断开起吊钢丝绳14与指挥船的连接，完成指挥船从发射船本体上转载到海面的整个工作流程。

当指挥船完成工作，需要从海面上行驶至相应位置后，通过指挥船升降装置将指挥船转载至发射船本体上，其整个过程与下放流程相反。

由于本申请的指挥船可以被携带至发射船本体撒好难过，并且在发射海域从发射船本体上吊起下降至海面，然后再远离发射船本体，因此本申请可以避免多条船航行，从而减少了船只航行的参与人员，降低了航行所面临的风险，降低了火箭海上发射的成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。