一种海上火箭整流罩捕获与回收系统

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，尤其是涉及一种海上火箭整流罩捕获与回收系统。

背景技术

火箭整流罩由高强度、轻质、耐高温，且无线电透波性强的材料制成，位于运载火箭的顶部，在保持火箭气动外形的同时，给有效载荷航天器披上坚固的铠甲。火箭升空前，整流罩在地面保护航天器，保证航天器对温度、湿度、洁净度的要求。火箭升空穿过大气层时，整流罩可以使航天器免受气动力和气动热影响以致损伤。运载火箭飞出大气层后，整流罩将沿箭体纵向分成两半并被抛开，完成它的使命，返回地面。对于中、大型体积的卫星来说，整流罩尺寸大，工艺要求高，价格不菲，有回收和重复使用价值。那么随着当前运载火箭发射技术的不断提高以及陆地可利用的火箭回收空间的日益减少，人们纷纷将目光投向了海上，由于海洋空间面积大，且基本上不存在人口稠密区，因此对于火箭整流罩回收的可操作的空间就比较大，基于此设计一种相适配的海上火箭整流罩捕获与回收系统成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适于在海上使用实现对火箭整流罩的稳定的捕获和回收的海上火箭整流罩捕获与回收系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种海上火箭整流罩捕获与回收系统，包括海洋工程船，所述的海洋工程船带有用于控制所述的海洋工程船行驶方向的主控制系统，所述的海洋工程船上设置有用于对火箭整流罩的运行轨迹进行捕获的捕获装置和用于实现火箭整流罩回收的回收装置，所述的捕获装置包括用于对火箭整流罩的位置进行定位跟踪的定位器，所述的定位器与所述的主控制系统电信号连接将所述的火箭整流罩的实时位置信息反馈给所述的主控制系统，所述的主控制系统根据所述的火箭整流罩的实时位置信息对所述的海洋工程船的行驶方向进行实时调整，所述的回收装置包括柔性回收托网，所述的海洋工程船上的甲板上设置有用于实现所述的柔性回收托网展开或收拢的撑开收拢机构，所述的柔性回收托网设置在所述的撑开收拢机构上，所述的撑开收拢机构撑开实现所述的柔性回收托网展开承接并回收所述的火箭整流罩，当所述的火箭整流罩被所述的柔性回收托网承接并回收后，所述的撑开收拢机构收拢实现所述的柔性回收托网收拢将所述的火箭整流罩包裹住。

所述的海洋工程船为双体船结构。双体船的耐波性和穿浪性较好，可以适用在较为复杂的海况中，而且双体船的回转操作性也比较好，这有利于根据火箭整流罩的实时轨迹对海洋工程船的运动进行及时调整。

所述的海洋工程船的两个侧部分别设置有侧推器，所述的侧推器由所述的主控制系统控制。在靠近火箭整流罩的落点附近时，主控制系统操控海洋工程船的侧推器开始工作，以调整船舶的姿态来使得柔性回收托网以最佳迎面来承接住火箭整流罩。

所述的柔性回收托网为正六边形结构，所述的撑开收拢机构包括对应设置的六组撑开收拢组件，一个所述的柔性回收托网的角上对应设置有一组所述的撑开收拢组件。柔性回收托网为正六边形结构，比传统的长方形网的受力更为均匀，也能承受更大的冲击载荷，同时正六边形网的面积更大。

所述的撑开收拢组件包括支撑杆，所述的支撑杆包括自上而下依次连接的第一支撑节段和第二支撑节段，所述的柔性回收托网的六个角分别固定安装在六个所述的第一支撑节段的上部，所述的第一支撑节段的下部与所述的第二支撑节段的上部之间为可转动连接，所述的海洋工程船的甲板上设置有六个第一安装座，六个所述的第一安装座环绕所述的柔性回收托网的中心轴线间隔设置，一个所述的第一安装座对应一个所述的第二支撑节段，且所述的第二支撑节段的下部可转动地安装在对应的所述的第一安装座上；

每个所述的第一支撑节段上可滑动地设置有一滑座，所述的海洋工程船的甲板设置有六个第二安装座，六个所述的第二安装座环绕所述的柔性回收托网的中心轴线间隔设置，六个所述的第二安装座设置在六个所述的第一安装座环绕所形成的区域内，一个所述的第二安装座对应一个所述的滑块，每个所述的第二安装座与对应的所述的滑块之间设置有一液压撑杆，所述的液压撑杆包括撑杆本体和缸体，所述的缸体的上端可转动地安装在对应的所述的滑块上，所述的撑杆本体的上端具有一活塞，所述的活塞可活动地伸入设置在所述的缸体内，所述的撑杆本体的下端自所述的缸体的下端向外伸出并可转动地安装在对应的所述的第二安装座上，所述的撑杆本体的伸长或回缩运动由所述的主控制系统控制。上述撑开收拢组件结构简单，在海洋工程船根据火箭整流罩的落下路径朝着预定海域驶去的同时，主控制系统同步控制六个液压撑杆打开，在各个部件的联动作用下将柔性回收托网逐渐展开至最大以承接掉落下来的火箭整流罩，火箭整流罩被柔性回收托网回收后，通过主控制系统同步控制六个液压撑杆回缩，在各个部件的联动作用下实现柔性回收托网将火箭整流罩包裹住。

所述的第一支撑节段的内侧端面上设置有下部开口的滑槽，所述的滑块可滑动地安装在对应的所述的滑槽内。通过滑块给滑块的滑动安装提供一个稳定的空间。

所述的滑块的侧壁上凸起设置有定位块，所述的滑槽的两个内壁上凹陷设置有与所述的定位块相配合的与所述的滑块的滑动轨迹相配合的导向定位凹槽，所述的定位块可滑动地设置在对应的所述的导向定位凹槽内。通过定位块和导向定位凹槽的配合，实现滑块在第一支撑节段上的稳定安装。

所述的导向定位凹槽的下部开口。便于滑块的安装。

所述的第二支撑节段包括自上而下依次连接设置的上支撑部和下支撑部，所述的上支撑部的下部与所述的下支撑部的下部可转动连接，所述的下支撑部的下部可转动地设置在所述的第一安装座上，所述的第一支撑节段的下部与所述的上支撑部可转动连接。实现更为灵活的撑开收拢控制，同时实现整体完全收拢后的体积更小，在不作为火箭整流罩回收使用时，可尽可能小地占用甲板空间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：实现了在海上对火箭整流罩进行稳定的捕获和回收，通过定位器6对火箭整流罩的位置进行实时的定位跟踪，并将实时位置信息反馈给主控制系统，主控制系统根据火箭整流罩的实时位置信息对海洋工程船的行驶方向进行实时调整，实现海洋工程船朝向目标海域行驶，同时在行驶过程中通过撑开收拢机构作用将柔性回收托网完全展开，到达位置后将火箭整流罩承接住，承接回收完成后，通过撑开收拢机构作用将柔性回收托网收拢，将火箭整流罩包裹住。

附图说明

图1为本发明在柔性回收托网完成展开状态下的立体结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为本发明中柔性回收托网在完全展开状态下的正视结构示意图；

图5为本发明中滑块配合安装在第一支撑节段内的剖视结构示意图；

图6为本发明中液压撑杆的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图6所示，一种海上火箭整流罩捕获与回收系统，包括海洋工程船1，海洋工程船1带有用于控制海洋工程船1行驶方向的主控制系统（图中未显示），海洋工程船1上设置有用于对火箭整流罩的运行轨迹进行捕获的捕获装置和用于实现火箭整流罩回收的回收装置，捕获装置包括用于对火箭整流罩的位置进行定位跟踪的定位器6，定位器6与主控制系统电信号连接将火箭整流罩的实时位置信息反馈给主控制系统，主控制系统根据火箭整流罩的实时位置信息对海洋工程船1的行驶方向进行实时调整，回收装置包括柔性回收托网2，海洋工程船1上的甲板上设置有用于实现柔性回收托网2展开或收拢的撑开收拢机构，柔性回收托网2设置在撑开收拢机构上，撑开收拢机构撑开实现柔性回收托网2展开承接并回收火箭整流罩，当火箭整流罩被柔性回收托网2承接并回收后，撑开收拢机构收拢实现柔性回收托网2收拢将火箭整流罩包裹住。

具体地，海洋工程船1为双体船结构。双体船的耐波性和穿浪性较好，可以适用在较为复杂的海况中，而且双体船的回转操作性也比较好，这有利于根据火箭整流罩的实时轨迹对海洋工程船1的运动进行及时调整。

具体地，海洋工程船1的两个侧部分别设置有侧推器11，侧推器11由主控制系统控制。在靠近火箭整流罩的落点附近时，主控制系统操控海洋工程船1的侧推器11开始工作，以调整船舶的姿态来使得柔性回收托网2以最佳迎面来承接住火箭整流罩。

具体地，柔性回收托网2为正六边形结构，撑开收拢机构包括对应设置的六组撑开收拢组件3，一个柔性回收托网2的角上对应设置有一组撑开收拢组件3。柔性回收托网为正六边形结构，比传统的长方形网的受力更为均匀，也能承受更大的冲击载荷，同时正六边形网的面积更大。

具体地，撑开收拢组件3包括支撑杆31，支撑杆31包括自上而下依次连接的第一支撑节段301和第二支撑节段302，柔性回收托网2的六个角分别固定安装在六个第一支撑节段301的上部，第一支撑节段301的下部与第二支撑节段302的上部之间为可转动连接，海洋工程船1的甲板上设置有六个第一安装座12，六个第一安装座12环绕柔性回收托网2的中心轴线间隔设置，一个第一安装座12对应一个第二支撑节段302，且第二支撑节段302的下部可转动地安装在对应的第一安装座12上；

每个第一支撑节段301上可滑动地设置有一滑块4，海洋工程船1的甲板设置有六个第二安装座13，六个第二安装座13环绕柔性回收托网2的中心轴线间隔设置，六个第二安装座13设置在六个第一安装座12环绕所形成的区域内，一个第二安装座13对应一个滑块4，每个第二安装座13与对应的滑块4之间设置有一液压撑杆5，液压撑杆5包括撑杆本体51和缸体52，缸体52的上端可转动地安装在对应的滑块4上，撑杆本体51的上端具有一活塞53，活塞53可活动地伸入设置在缸体52内，撑杆本体51的下端自缸体52的下端向外伸出并可转动地安装在对应的第二安装座13上，撑杆本体51的伸长或回缩运动由主控制系统控制。上述撑开收拢组件3结构简单，在海洋工程船1根据火箭整流罩的落下路径朝着预定海域驶去的同时，主控制系统同步控制六个液压撑杆5打开，在各个部件的联动作用下将柔性回收托网2逐渐展开至最大以承接掉落下来的火箭整流罩，火箭整流罩被柔性回收托网2回收后，通过主控制系统同步控制六个液压撑杆5回缩，在各个部件的联动作用下实现柔性回收托网2将火箭整流罩包裹住。

具体地，撑杆本体51的下端固定连接有下转动安装部101，下转动安装部101可转动安装在对应的第二安装座13上，缸体52的上端固定连接有下转动安装部102，下转动安装部102可转动地安装在对应的滑块4上。

具体地，第一支撑节段301的内侧端面上设置有下部开口的滑槽311，滑块4可滑动地安装在对应的滑槽311内。通过滑块4给滑块4的滑动安装提供一个稳定的空间。

具体地，滑块4的侧壁上凸起设置有定位块41，滑槽311的两个内壁上凹陷设置有与定位块41相配合的与滑块4的滑动轨迹相配合的导向定位凹槽312，定位块41可滑动地设置在对应的导向定位凹槽312内。通过定位块41和导向定位凹槽312的配合，实现滑块4在第一支撑节段301上的稳定安装。

具体地，导向定位凹槽312的下部开口。便于滑块4的安装。

具体地，第二支撑节段302包括自上而下依次连接设置的上支撑部3021和下支撑部3022，上支撑部3021的下部与下支撑部3022的下部可转动连接，下支撑部3022的下部可转动地设置在第一安装座12上，第一支撑节段301的下部与上支撑部3021可转动连接。实现更为灵活的撑开收拢控制，同时实现整体完全收拢后的体积更小，在不作为火箭整流罩回收使用时，可尽可能小地占用甲板空间。

具体工作过程如下：火箭整流罩在分离后朝向海面位置掉落，此时通过定位器6对火箭整流罩的位置进行实时的定位跟踪，并将实时位置信息反馈给主控制系统，主控制系统根据火箭整流罩的实时位置信息对海洋工程船1的行驶方向进行实时调整，实现海洋工程船1朝向目标海域行驶，同时在行驶过程中通过主控制系统同步控制六个液压撑杆5打开，在各个部件的联动作用下将柔性回收托网2逐渐展开至最大，当海洋工程船1行驶至靠近火箭整流罩的落点附近时，主控制系统操控海洋工程船1的侧推器11开始工作，以调整船舶的姿态来使得柔性回收托网2以最佳迎面来承接住火箭整流罩，火箭整流罩被柔性回收托网2回收后，通过主控制系统同步控制六个液压撑杆5回缩，在各个部件的联动作用下实现柔性回收托网2将火箭整流罩包裹住，接着海洋工程船1返航，完成对火箭整流罩的回收任务。