CN112607585A - 一种均匀承载装置及火箭吊装和捆绑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种均匀承载装置，包括支撑架和安装在支撑架上的吊载机构；吊载机构包括滑轮组、钢丝绳和吊带；滑轮组为吊载机构提供拉力；钢丝绳依次绕过各个滑轮并固定于支撑架上，钢丝绳的长度可调以对滑轮组的高度进行调节；吊带与滑轮组连接用于吊载吊载件，吊载件为火箭或助推器。本发明的有益效果为：能保证吊载件均匀承载，并且采用从上方吊载和水平对接的方式，解决了助推器捆绑火箭水平对接时对捆绑装置产生横向载荷的技术问题，避免对火箭箭体结构以及捆绑装置带来的风险，并可避免由此风险导致的火箭发射失利。采用水平对接的方式也可以降低火箭地面总装高度，减少厂房建设成本投入，为民营航天发射技术带来显著的成本优势。

Description

一种均匀承载装置及火箭吊装和捆绑方法

技术领域

本发明涉及航天发射支持装备技术领域，具体而言，涉及一种均匀承载装置、火箭吊装及捆绑方法。

背景技术

捆绑式火箭主要由芯级火箭与多个助推器捆绑组成，目的是为了使火箭产生更大的推力。目前芯级火箭主要采用垂直组装。垂直组装方式为助推器及芯级火箭分别吊装到发射台，采用人工方式对接组装，此方式适用于箭体结构质量较轻的液体火箭，由于液体火箭未加注燃料前质量轻，人力调整仍可实现。对于质量较大的固体火箭，采用垂直对接方式实现垂直装配十分困难。捆绑式火箭的助推器缺乏能保证火箭芯级和助推器均匀承载的装置。

发明内容

为解决捆绑式火箭在水平装配对接时上方箭体对下方箭体压载荷的问题，本发明的目的在于提供一种均匀承载装置及火箭吊装和捆绑方法，使吊载件在吊载过程中保持水平，避免下方箭体在对接、和转运过程中的承受垂直于箭体的额外载荷。

本发明提供了一种均匀承载装置，所述装置包括：

支撑架，固定于地面，为所述装置提供支撑力；

吊载机构，设置至少一组，且固定于所述支撑架上，对吊载件进行吊载以使所述吊载件在水平方向保持均载，其中，所述吊载件为火箭或其助推器；

其中，所述吊载机构包括：

滑轮组，为所述吊载机构提供拉力；

钢丝绳，依次绕过所述滑轮组中的各个滑轮并固定于所述支撑架上，所述钢丝绳的长度可调以对所述滑轮组的高度进行调节，以使所述滑轮组为所述吊载机构提供平衡拉力；

吊带，与所述滑轮组连接，用于吊载所述吊载件，以在所述滑轮组的带动下使所述吊载件受力均匀。

作为本发明进一步的改进，

所述滑轮组包括至少一个定滑轮和至少两个动滑轮，所述钢丝绳的两端分别绕过所述至少一个定滑轮和所述至少两个动滑轮固定于所述支撑架上，

其中，所述钢丝绳在各个所述动滑轮两侧的拉力位于竖直方向，所述钢丝绳在各个所述定滑轮之间的拉力位于水平方向，所述钢丝绳在相邻动滑轮和定滑轮之间的拉力位于竖直方向；

所述吊带的数量与动滑轮的数量匹配设置，以使各个所述吊带在吊载所述吊载件后，各个所述吊带的承载部位受力平衡。

作为本发明进一步的改进，所述滑轮组包括至少两个动滑轮和位于所述至少两个动滑轮之间的至少一个定滑轮，所述装置包括多组吊载机构，

其中，所述多组吊载机构的各个定滑轮位于同一水平线，以使各个所述定滑轮在所述支撑架吊点处的拉力相同；

所述多组吊载机构的各个动滑轮位于同一水平线，以使各个所述动滑轮为各个所述吊带提供的拉力相同。

作为本发明进一步的改进，所述钢丝绳的长度的调节通过调整装置实现，

其中，所述调整装置包括固定在所述支撑架上的第一调整装置和第二调整装置，所述第一调整装置连接所述钢丝绳的一端，所述第二调整装置连接所述钢丝绳的另一端。

作为本发明进一步的改进，所述调整装置为电动葫芦。

作为本发明进一步的改进，所述动滑轮上设有吊钩，所述吊带连接在所述吊钩上。

作为本发明进一步的改进，所述支撑架为倒L型结构，包括水平段和垂直段，所述吊载机构设置在所述水平段。

作为本发明进一步的改进，所述水平段包括固定段和伸缩段，所述伸缩段沿轴线方向可伸缩固定在所述固定段，所述吊载机构设置在所述伸缩段上。

本发明还提供了一种火箭助推器吊装方法，所述方法包括：将火箭助推器通过均匀承载装置吊起并沿水平方向放置，所述均匀承载装置为上述的均匀承载装置，所述火箭助推器连接在吊带上。

本发明还提供了一种火箭助推器捆绑方法，所述方法包括：将芯级火箭和火箭助推器水平设置，将所述火箭助推器捆绑在所述芯级火箭上，其中，所述火箭助推器吊装采用上述火箭助推器吊装方法。

本发明的有益效果为：本发明利用了滑轮等拉力传递的原理，通过多个动滑轮和多个定滑轮的相互配合，使得多个定滑轮通过吊带吊载重物过程中，各吊带受力大小和方向相同，并且保持各吊点在同一水平线上，从而保证吊载件均匀承载并保持水平。采用该吊载机构吊载火箭芯级或火箭助推器，可以保证火箭芯级或火箭助推器均匀承载，避免吊装和运输过程中的倾斜和受力不均。采用水平对接的方式可以降低火箭地面总装高度，减少厂房建设成本投入，为民营航天发射技术带来显著的成本优势。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种均匀承载装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种火箭助推器吊装示意图；

图3为本发明实施例所述的一种均匀承载装置的支撑架结构示意图。

图中，

1、支撑架；2、钢丝绳；3、定滑轮；4、动滑轮；5、调整装置；6、吊带；7、吊载件；8、吊钩；9、芯级火箭；10、支架车；11、垂直段；12、固定段；13、伸缩段；14、火箭助推器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

需要说明的是，本发明中使用的“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发明和简化描述，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发明的限制。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。

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发明中的具体含义。

本发明实施例所述的一种均匀承载装置，该装置包括：支撑架1和固定于支撑架上吊载机构。支撑架1固定于地面，为装置提供支撑力；吊载机构至少设置一组，对吊载件7进行吊载以使吊载件7在水平方向保持均载，其中，吊载件7为火箭或其助推器；吊载机构包括：滑轮组、钢丝绳2和吊带6；滑轮组为吊载机构提供拉力；钢丝绳2绕过滑轮组中的各个滑轮并固定于支撑架1上，钢丝绳2的长度可调以对滑轮组的高度进行调节，以使滑轮组为吊载机构提供平衡拉力；吊带6与滑轮组连接，用于吊载吊载件7，以在滑轮组的带动下使吊载件7受力均匀。

一种可选的实施方式，滑轮组包括至少一个定滑轮3和至少两个动滑轮2，例如设有一个定滑轮3和两个动滑轮2，定滑轮3位于两个动滑轮2之间，钢丝绳的中间挂在动滑轮上，钢丝绳的两端分别绕过两个动滑轮固定于支撑架上；其中，钢丝绳2在各个动滑轮4两侧的拉力位于竖直方向，钢丝绳2在各个定滑轮3之间的拉力位于水平方向，钢丝绳在相邻动滑轮和定滑轮之间的拉力位于竖直方向。需要增加两个定滑轮4之间的距离时，可以通过在两个定滑轮4之间增设定滑轮3，通过连续设置多个定滑轮3将两个定滑轮4隔开一定距离。吊带6的数量与动滑轮4的数量匹配设置，以使各个吊带6在吊载所述吊载件7后，各个吊带6的承载部位受力平衡。

动滑轮4和定滑轮3的数量根据吊载件7的长度和吊带6的间隔确定，吊载件7的长度长，则采用数量较多的动滑轮4和定滑轮3，吊载件7的重量大，则吊带6的间隔采用小间隔。为了保持吊载件7的平衡，吊载件7的两端需要各设置一吊带6。采用多个动滑轮4，多个动滑轮4沿吊载件7的长度方向均匀设置，使得整个吊载件7的均匀受力。

一种可选的实施方式，实施例中均匀承载装置的滑轮组包括至少两个动滑轮4和位于至少两个动滑轮4之间的至少一个定滑轮3。例如，如图1所示，吊载机构设有三个动滑轮4，两个定滑轮3，两两动滑轮4之间设置一定滑轮3，钢丝绳2依次绕过动滑轮4和定滑轮3后，钢丝绳2的两端连接在支撑架1上，钢丝绳2通过调整装置5调节钢丝绳2的长度，实现调整动滑轮4的升降高度，由于动滑轮4和定滑轮3的拉力传递原理，钢丝绳2的长度调整变化时，多个定滑轮4始终处于同一水平线上，而且多个定滑轮4处吊点的拉力均相同，这样就保证了吊载件7均匀受力并始终处于水平状态。

均匀承载装置可包括多组吊载机构；其中，多组吊载机构的各个定滑轮4位于同一水平线，以使各个定滑轮4在支撑架1吊点处的拉力相同；多组吊载机构的各个动滑轮4位于同一水平线，以使各个动滑轮4为各个吊带6提供的拉力相同。可以通过多个吊载机构组同时吊载一个或多个吊载件7。

为了方便吊取，定滑轮4上例如可以设有吊钩8，吊带6连接在吊钩8上。

一种可选的实施方式，钢丝绳2的长度的调节通过调整装置5实现，其中，调整装置5包括固定在支撑架上的第一调整装置和第二调整装置，第一调整装置连接钢丝绳2的一端，第二调整装置连接钢丝绳2的另一端。通过两个调整装置5同时调整钢丝绳2的长度，调整效率更高。调整装置5例如可以通过转轴和驱动电机实现，驱动电机驱动转轴转动，钢丝绳2的端部固定在转轴上，通过旋转将钢丝绳2缠绕在转轴上，实现对钢丝绳2长度的调节，为了达到更好的调节效果，调整装置5例如采用电动葫芦，电动葫芦可以是带自锁的电动葫芦。

一种可选的实施方式，支撑架1为倒L型结构，包括水平段和垂直段11，吊载机构设置在水平段。垂直段11可以直接固定在地面上，或在垂直段11下端设置滑动底座，通过滑动支座移动支撑架1，为了保证支撑架1沿特定方向移动，可设置导轨，滑动底座的滑轮在导轨内滑动。另外一种实现吊载机构移动的方式，例如：水平段包括固定段12和伸缩段13，伸缩段13沿轴线方向可伸缩固定在固定段12上，吊载机构设置在伸缩段13上，伸缩段13可通过液压机构实现伸缩。

一种可选的实施方式，位于最外侧的动滑轮4的内侧设置定滑轮3，位于中间的动滑轮4的两侧均设置定滑轮3，连接相邻动滑轮4和定滑轮3的钢丝绳1处于竖直方向。例如如图1所示，位于左侧的动滑轮4的右侧设置一个定滑轮3，位于右侧的动滑轮4的左侧设置一个定滑轮3，位于中间的动滑轮4的左右两个均设置一个定滑轮3，动滑轮4和其相邻定滑轮3的其中一条内切线沿竖直方向，绕过定滑轮4和动滑轮3的钢丝绳2受到的拉力竖直向上，使吊载机构竖直方向的吊载力更大，吊载效果更好。

一种可选的实施方式，将本发明的均匀承载装置应用在吊装固体火箭中。例如为四助推固体火箭，由于固体助推器质量大，捆绑的上下结构是的下方的箭体承受较大的横向载荷，此类载荷由于在火箭垂直飞行过程中不存在，因此很难单独设计承载此类载荷的结构，并且会导致额外的结构质量，降低有效载荷的运输能力。将火箭助推器通过该装置从上方吊装，解决了四助推的捆绑火箭水平对接时会对捆绑装置产生横向载荷的关键技术问题，而该问题会使捆绑式火箭的捆绑装置在水平对接过程中产生飞行过程中不会出现的载荷，给火箭箭体结构及其捆绑装置带来风险。本发明实施例所述的一种火箭助推器吊装方法，包括将火箭助推器通过均匀承载装置吊起并沿水平方向放置，火箭助推器通过实施例所述的一种均匀承载装置吊载，均匀承载装置的吊带6连接在火箭助推器14上，例如，吊带6绕过助推器14后两端固定在吊钩上，将火箭助推器14吊载。能够保证火箭助推器14在水平捆绑和运输过程中均匀承载，保障助推器的安全性，有利于助推器实现水平捆绑。

本发明实施例所述的火箭助推器捆绑方法，包括将芯级火箭9水平设置，将火箭助推器14水平设置，将水平设置的火箭助推器14捆绑在水平设置的芯级火箭9上，火箭助推器14吊装采用本发明实施例所述的火箭助推器吊装方法。芯级火箭9水平放置在支架车10上，火箭助推器14采用设置本发明实施例所述的均匀承载装置吊载，通过调整支架车10和均匀承载装置，使芯级火箭9上的捆绑连接机构和相应的位于助推器上的捆绑连接机构匹配连接，完成所述芯级火箭9和火箭助推器14水平捆绑连接。另一种方式为，通过吊载机构将火箭助推器14吊装在支架车上，通过支架车的调整，使芯级火箭9上的捆绑连接机构和相应的位于火箭助推器14上的捆绑连接机构匹配连接，完成所述芯级火箭9和火箭助推器14水平捆绑连接。本发明实施例中，对火箭助推器14和火箭芯级13的捆绑连接机构17不做具体说明，可采用现有火箭芯级13与火箭助推器14的捆绑连接结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种均匀承载装置，其特征在于，所述装置包括：

支撑架，固定于地面，为所述装置提供支撑力；

吊载机构，设置至少一组，且固定于所述支撑架上，对吊载件进行吊载以使所述吊载件在水平方向保持均载，其中，所述吊载件为火箭或其助推器；

其中，所述吊载机构包括：

滑轮组，为所述吊载机构提供拉力；

钢丝绳，依次绕过所述滑轮组中的各个滑轮并固定于所述支撑架上，所述钢丝绳的长度可调以对所述滑轮组的高度进行调节，以使所述滑轮组为所述吊载机构提供平衡拉力；

吊带，与所述滑轮组连接，用于吊载所述吊载件，以在所述滑轮组的带动下使所述吊载件受力均匀。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑轮组包括至少一个定滑轮和至少两个动滑轮，所述钢丝绳的两端分别绕过所述至少一个定滑轮和所述至少两个动滑轮固定于所述支撑架上，

其中，所述钢丝绳在各个所述动滑轮两侧的拉力位于竖直方向，所述钢丝绳在各个所述定滑轮之间的拉力位于竖直方向，所述钢丝绳在相邻动滑轮和定滑轮之间的拉力位于竖直方向；

所述吊带的数量与动滑轮的数量匹配设置，以使各个所述吊带在吊载所述吊载件后，各个所述吊带的承载部位受力平衡。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑轮组包括至少两个动滑轮和位于所述至少两个动滑轮之间的至少一个定滑轮，所述装置包括多组吊载机构，

其中，所述多组吊载机构的各个定滑轮位于同一水平线，以使各个所述定滑轮在所述支撑架吊点处的拉力相同；

所述多组吊载机构的各个动滑轮位于同一水平线，以使各个所述动滑轮为各个所述吊带提供的拉力相同。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢丝绳的长度的调节通过调整装置实现，

其中，所述调整装置包括固定在所述支撑架上的第一调整装置和第二调整装置，所述第一调整装置连接所述钢丝绳的一端，所述第二调整装置连接所述钢丝绳的另一端。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调整装置为电动葫芦。

6.根据权利要求2或3所述装置，其特征在于，所述动滑轮上设有吊钩，所述吊带连接在所述吊钩上。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑架为倒L型结构，包括水平段和垂直段，所述吊载机构设置在所述水平段。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述水平段包括固定段和伸缩段，所述伸缩段沿轴线方向可伸缩固定在所述固定段上，所述吊载机构设置在所述伸缩段上。

9.一种火箭助推器吊装方法，其特征在于，所述方法包括：将火箭助推器通过均匀承载装置吊起并沿水平方向放置，所述均匀承载装置为权利要求1至8任一项所述的均匀承载装置，所述火箭助推器连接在吊带上。

10.一种火箭助推器捆绑方法，其特征在于，所述方法包括：将芯级火箭和火箭助推器水平设置，将所述火箭助推器捆绑在所述芯级火箭上，其中，所述火箭助推器吊装采用权利要求9所述的方法。

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