CN109720608A - 用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，包括移动式液压平板车、调平系统控制台、缓冲平台液压缸、着陆台、动力舱和机械手平台，将两台装有定位系统、由动力舱驱动且通过调平系统控制台控制的移动式液压平板车作为火箭接收平台，在平台上设有缓冲平台液压缸群，缓冲平台液压缸群上安装机械手平台，机械手平台包括伸缩支腿、驱动液压缸、机械臂及机械爪，机械手平台上设有着陆台。该装置集移动、调姿、回收和多层减震于一体，可以减弱由于火箭和接收台刚性接触时的巨大作用力，有效的防止了火箭被损坏事故的发生，通过接收平台对火箭的回收，可以大大减少发射费用，而且也保护了环境。

Description

用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，具体涉及一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台。

背景技术

研究可重复运载火箭的发射和回收，主要的目的就是为了降低发射成本。众所周知，一直以来航天发射成本居高不下，运输1kg的物体上天，成本大约是1至2万美元，主要是因为运载火箭是一次性使用的原因。运载火箭第一级回收成功，可节约成本80％，如果第二级也回收，可降低成本99％，但是第二级回收的技术比较困难。

运载火箭的成本，运载火箭的燃料成本大约只是发射成本的1/200，火箭的导航控制系统、燃料储箱和火箭发动机等部分是主要支出项。如果火箭可以重复使用，那么就可以大大降低发射成本。制造和回收能够可重复运载的火箭，是未来航天的趋势。

发明内容

本发明目的在于解决火箭回收重复利用的问题，提供一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，它可以灵活的将火箭回收以便重复利用。

本发明提供一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，包括移动式液压平板车、调平系统控制台、液压悬架、缓冲平台液压缸、缓冲平台、着陆台、着陆台液压缸、控制器、动力舱和机械手平台，所述调平系统控制台设于所述移动式液压平板车的底部前端，所述控制器和所述动力舱设于移动式液压平板车的底部中部；所述液压悬架的第一端与所述移动式液压平板车的底部固连，所述液压悬架的第二端与车轮的转轴固连；所述移动式液压平板车的数量为两台，并排组合为回收平台，所述回收平台的上表面与所述缓冲平台液压缸的第一端相连，所述缓冲平台液压缸的第二端与所述缓冲平台相连；所述机械手平台包括伸缩支撑腿、机械手臂、对所述伸缩支撑腿和所述机械手臂进行连接的驱动液压缸，以及设于所述机械手臂末端的机械手爪，所述机械手平台通过所述伸缩支撑腿支撑于所述缓冲平台的上部，以保证回收过程中所述机械手平台的稳定性；所述着陆台液压缸的第一端与所述机械手平台相连，所述着陆台液压缸的第二端与所述着陆台相连。

优选地，所述移动式液压平板车的底部通过所述液压悬设有12个车轮，能适应各种地形进行移动且具有缓冲功能。

优选地，所述缓冲平台液压缸的数量为15，所述缓冲平台液压缸与所述缓冲平台构成缓冲液压平台。

优选地，所述机械手臂的数量为3，绕所述着陆台均匀分布。

优选地，所述机械手爪为圆弧板，内侧附有缓冲胶层，以保护火箭的箭筒壁，所述机械手爪的内侧圆环直径与火箭的箭筒直径相等。

本发明的有益效果如下：

(1)可以适应各种复杂地形，并且可快速精准的移动到火箭下落的位置，进行火箭回收，比以往海上回收更加高效与可靠。

(2)车载悬架系统、缓冲平台液压缸、着陆台液压缸三级缓冲装置可以在回收过程中充分的吸收各种冲击力，机械手装置可以稳稳的将回收火箭抱住，解决了回收困难以及回收事故的难题。

附图说明

图1为本发明车载可移动式液压缓冲着陆平台的结构示意图；

图2为本发明车载可移动式液压缓冲着陆平台的结构示意俯视图；

图3为本发明车载可移动式液压缓冲着陆平台的工作结构示意图；以及

图4为本发明的智能调平系统硬件组成图。

附图标记：

移动式液压平板车1；调平系统控制台2；液压悬架3；缓冲平台液压缸4；缓冲平台5；伸缩支撑腿6；驱动液压缸7；机械手臂8；机械手爪9；着陆台10；着陆台液压缸11；控制器12；动力舱13；机械手平台14。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

如图1-4所示，一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，包括移动式液压平板车1、调平系统控制台2、液压悬架3、缓冲平台液压缸4、缓冲平台5、伸缩支撑腿6、驱动液压缸7、机械手臂8、机械手爪9、着陆台10、着陆台液压缸11、控制器12、动力舱13和机械手平台14、回收火箭15。移动式液压平板车1有两台，将其并排组合，首尾对齐固连在一起形成所需回收平台，每台移动式液压平板车1各设有12个车轮，分两侧分布，每侧各为6个，每侧前后各等距离设有为3个车轮，各车轮通过液压悬架3连接到移动式液压平板车1底部，液压悬架3可以在使移动式液压平板车1适应各种复杂的地形，并且在回收过程中可以起到缓冲的作用；组合式移动式液压平板车1在动力舱13驱动下，可以快速灵活的到达指定位置。

调平系统控制台2安装在平板车的最前方，当一级火箭着陆地区地面不平时，通过该系统反馈调节使着陆平台10始终保持水平状态，调平系统控制台2的调节过程为采用最高点调平法将缓冲平台5调到水平状态，如图4所示，具体调节过程为：根据设备表面的倾角传感器的信号，确定平台的最高点，并计算各支撑点到最高点的位置误差，将这个误差值送给控制装置—单片机，控制装置一方面将控制装置的具体参数传到键盘显示板的界面，在系统失灵的情况，可以人工设置参数以此保证回收的顺利进行，键盘显示板通过车载蓄电池提供其所需电量；另一方面通过调平程序驱动各油缸电机转过一定的角度，另液压泵向缓冲平台液压缸4供油，使油缸上升给定的距离，从而各点处于同一高度，使着陆平台始终处于水平状态，这一套闭环控制方式可保证火箭平稳安全的着陆；缓冲平台液压缸4安装在移动式液压平板车1的上方，此类型的缓冲液压缸有15根，它们与缓冲平台5构成缓冲液压平台，在火箭回收过程中可以起到重要的缓冲作用。

机械手平台14包括伸缩支撑腿6、驱动液压缸7、机械手臂8和设于机械手臂8末端的机械手爪9，驱动液压缸7的两端分别与伸缩支撑腿6和机械手臂8进行连接，伸缩支撑腿6将整个机械手平台14支撑在缓冲平台5之上，使机械手平台14在回收过程中可以稳定的工作；驱动液压缸7安装在机械手臂8的中部，在不工作的时候它是处于收缩状态，在工作时其处于伸出状态推动机械手臂8从而带动机械爪9将火箭固定；机械手臂8与机械爪9的数量均为3，且绕着陆台呈120°均匀分布，机械手臂8与机械爪9一一对应安装在一起，火箭着陆时，为了防止竖长的火箭发生偏斜倾倒，采用三个机械爪9接收，机械爪9的结构为圆弧板，机械爪9三爪合拢后，正好形成一个圆环将火箭筒围住，为了防止机械爪9碰伤火箭筒壁，机械爪9的内侧附有缓冲胶层，圆环直径等于火箭筒直径；着陆台10装在着陆台液压缸11的上方，其面积略大于火箭箭筒直径；控制器12安装于移动式液压平板车1底部的中间位置，它可以接收火箭的实时位置信息，并且根据接收的信息做出精确的判断，迅速的指令传到动力舱13，来使平板车到达指定位置，实现精准的火箭回收工作。

本发明一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台工作过程如下：

当火箭在下落过程中会时时将位置信息发送到控制器12，通过控制器12的精确分析，随后将指令传到动力舱13，两台移动式液压平板车1能快速地移动到精确的指定位置，如果此时的陆地地面不平整，调平系统控制台2将通过最高点调平法将缓冲平台5调到水平状态，具体为：根据倾角传感器的信号，确定平台的最高点，并计算各支撑点到最高点的位置误差，将这个误差值送给控制装置—单片机，控制装置通过调平程序驱动各油缸电机转过一定的角度，液压泵向缓冲平台液压缸4供油，使油缸上升给定的距离，从而各点处于同一高度，平台达到水平状态。此时伸缩支腿6伸出，将机械手平台14支起来，此时的驱动液压缸7处于收缩状态，当火箭到达机械爪9内即将于着陆台10接触时，驱动液压缸7伸出，推动机械臂8以及机械爪9将火箭箭筒牢牢的抓住，当火箭箭筒与着陆台10接触后会产生巨大的冲击力，此时着陆台液压缸11、缓冲液压缸平台5、液压悬架3以及车轮都会起到缓冲的作用，同时火箭箭筒会与着陆台10发生倾斜，同理调平系统控制台2将通过最高点调平法调节着陆台液压缸11的伸缩量，以此保证火箭始终与着陆平台保持竖直状态。最终成功的完成火箭的回收任务。

以上是本申请的优选实施方式，不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，其特征在于，包括移动式液压平板车、调平系统控制台、液压悬架、缓冲平台液压缸、缓冲平台、着陆台、着陆台液压缸B、控制器、动力舱和机械手平台，

所述调平系统控制台设于所述移动式液压平板车的底部前端，所述控制器和所述动力舱设于移动式液压平板车的底部中部；

所述液压悬架的第一端与所述移动式液压平板车的底部固连，所述液压悬架的第二端与车轮的转轴固连；

所述移动式液压平板车的数量为两台，并排组合为回收平台，所述回收平台的上表面与所述缓冲平台液压缸的第一端相连，所述缓冲平台液压缸的第二端与所述缓冲平台相连；

所述机械手平台包括伸缩支撑腿、机械手臂、对所述伸缩支撑腿和所述机械手臂进行连接的驱动液压缸，以及设于所述机械手臂末端的机械手爪，所述机械手平台通过所述伸缩支撑腿支撑于所述缓冲平台的上部，以保证回收过程中所述机械手平台的稳定性，以及

所述着陆台液压缸的第一端与所述机械手平台相连，所述着陆台液压缸的第二端与所述着陆台相连。

2.根据权利要求1所述的用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，其特征在于，所述移动式液压平板车的底部通过所述液压悬设有12个车轮，能适应各种地形进行移动且具有缓冲功能。

3.根据权利要求2所述的用于火箭回收的车载可移动式液压缓冲着陆平台，其特征在于，所述缓冲平台液压缸的数量为15，所述缓冲平台液压缸与所述缓冲平台构成缓冲液压平台。

4.根据权利要求3所述的用于火箭回收的可移动式液压缓冲着陆平台，其特征在于，所述机械手臂的数量为3，绕所述着陆台均匀分布。

5.根据权利要求4所述的用于火箭回收的可移动式液压缓冲着陆平台，其特征在于，所述机械手爪为圆弧板，内侧附有缓冲胶层，以保护火箭的箭筒壁，所述机械手爪的内侧圆环直径与火箭的箭筒直径相等。