CN113916053A - 一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计 - Google Patents

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罗庶
胡锐
杜江
董俭柱
赵学光
丁子航
何海涛
龚习
刘岳
姚少君
查雄权
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    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets

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Abstract

本发明涉及涉及一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，包括如下步骤：将火箭动力系统所有供气、供液和排气接口均引至火箭底部；火箭两侧设置两套撤收装置，设置多个连接器固定于撤收装置上，在火箭测试和发射准备阶段使用连接器和接口对接，对火箭供气、供液和排气；火箭发射前连接器自动脱落，撤收装置自动地快速撤离至火箭安全距离外，火箭点火起飞。撤收装置控制采用远程控制，射前自动撤收至安全距离。本发明的发射支持系统设计，无需建设勤务塔及摆杆，简化了地面发射支持系统，发射场的设计和建造更简单，降低火箭发射成本，同时由于没有勤务塔或脐带塔，火箭起飞后的横向漂移无限制，提高了起飞安全性。

Description

一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计
技术领域
本发明涉及火箭发射技术，具体涉及一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计。
背景技术
在航空航天领域，火箭发射支持系统应具备加注、供配气、供配电等功能，以满足发射需求。
国内长征系列低温液体运载火箭一般采用勤务塔+摆杆方案，长征五号等新一代运载火箭采用勤务塔+脐带塔+摆杆方案，以满足火箭供气、供液及供电需求，这种方案中动力系统供气供液管路从勤务塔沿摆杆通过连接器与火箭连接，火箭发射前连接器脱落后摆杆摆开，火箭点火起飞。这种支持系统比较复杂，使发射场的设计和建造难度也相对增大。为降低火箭发射成本，需要简化地面发射支持系统，提供一种无勤务塔及摆杆的适应性设计。
发明内容
为解决上述技术问题，降低火箭发射成本，本发明提出一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，大大简化地面发射支持系统，提高了了火箭发射的起飞安全性。
本发明提供的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，包括如下步骤：
S1、将火箭动力系统所有供气、供液和排气接口均引至火箭底部；
S2、火箭两侧设置两套撤收装置，设置多个连接器固定于撤收装置上，在火箭测试和发射准备阶段使用连接器和接口对接，对火箭供气、供液和排气；
S3、火箭发射前连接器自动脱落，撤收装置自动地快速撤离至火箭安全距离外，火箭点火起飞。
进一步地，所述步骤S1中通过增加箭上管路的方式将接口引至火箭底部。
进一步地，所述撤收装置包括车体、升降装置、连接器支架和连接器，所述升降装置固定于车体上，连接器支架安装于升降装置上方，连接器安装于连接器支架上并可与箭体上的接口对接。通过升降装置可调整连接器高度以适应火箭上的接口位置。
进一步地，所述两套撤收装置分为第一撤收装置和第二撤收装置，使用时，第一撤收装置上的多个连接器通过管路分别与氧加注车和配气间连接，第二撤收装置上的多个连接器通过管路分别与甲烷加注车和甲烷排放台连接。
为保证安全性，本发明中氧化剂加注和燃烧剂的加注或排放须分别通过两套撤收装置实现，不能设置在同一撤收装置上。
进一步地，还包括万向乌龟车，所述各管路的中间部位固定于万向乌龟车上，撤收装置位置发生变化时会带动管路与万向乌龟车发生移动。万向乌龟车对管路有支撑作用且可向任意方向移动，进一步保证撤收装置移动过程中管路能有良好的适应性配合，进行流畅的撤收，不会对撤收装置造成阻碍。
进一步地，撤收装置控制采用远程控制，控制系统在射前下达撤收指令，撤收指令通过有线方式传递至撤收装置，控制撤收装置自动撤收至安全距离。
优选的，所述有线方式为采用光缆或电缆。
进一步地，所述安全距离优选为距离火箭大于10m，本发明的方案取消了勤务塔的使用，发射场中火箭周围没有其他阻碍物，撤收装置撤离时撤离路线可选择范围大，具体的安全距离可根据发射实际情况考虑，保证安全性即可。
进一步地，所述步骤S3中连接器自动脱落的方式为采用气动控制脱落，属于本领域中普遍使用的连接器脱落控制技术；连接器的对接一般采用手动对接。
相比于现有技术，采用本发明的发射支持系统设计，可以无需建设勤务塔及摆杆，大幅简化了地面发射支持系统，发射场的设计和建造更简单，显著降低了火箭发射成本，同时由于没有勤务塔或脐带塔，火箭起飞后的横向漂移无限制，提高了火箭发射的起飞安全性。
本发明特别适用于三平测发模式(水平组装、水平测试、水平转运)，这种模式下火箭可提前完成测试工作，发射时直接进入发射程序，使用本发明的支持系统设计可完全满足发射需要。在其他测发模式中，若需进行箭体检查、测试操作等步骤，可以直接使用吊车完成检查测试等操作，再由本发明系统提供发射前的支持，可以很大程度地降低发射场设计复杂度，总的来说，本发明系统设计的适应性强，可根据需要应用于多种测发场景。
附图说明
图1为本发明撤收装置撤离示意图；
图2为本发明撤收装置示意图。
符号说明:1-火箭停放区，2-撤收区，3-工作位置，4-撤收位置，5-第一撤收装置，6-第二撤收装置，7-管路，8-管路撤收前位置，9-管路撤收后位置，10-箭体，11-着陆支腿，12-撤收装置，121-连接器支架，122-连接器，123-升降装置，124-车体，13-万向乌龟车。
具体实施方式
本发明提供的低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，包括如下步骤：
S1、将火箭动力系统所有供气、供液和排气接口均引至火箭底部；
S2、火箭两侧设置两套撤收装置，设置多个连接器固定于撤收装置上，在火箭测试和发射阶段使用连接器对火箭供气、供液和排气；
S3、火箭发射前连接器自动脱落，撤收装置自动地快速撤离至火箭安全距离外，火箭点火起飞。
步骤S1中在总装厂增加箭上管路，将所有供气、供液和排气接口引至火箭底部位置。
撤收装置可由升降车改造而成，如图2所示，撤收装置具体包括车体、升降装置、连接器支架和连接器，所述升降装置固定于车体上，连接器支架安装于升降装置上方，连接器安装于连接器支架上并可与箭体上的接口对接。可根据箭体上的接口调整连接器的高度。
本实施例中还设有万向乌龟车，所述各管路的中间部位还固定于万向乌龟车上，如图2所示，撤收装置位置发生变化时会带动管路与万向乌龟车发生移动。万向乌龟车对管路有支撑作用且可向任意方向移动，保证撤收装置移动过程中管路能有良好的适应性配合，不会对撤收装置造成阻碍。如图1所示，两套撤收装置分别位于火箭两侧的工作位置进行工作，火箭发射前，撤收装置向两侧撤回，移到安全距离外，由于管路是连接在撤收装置上，所以会撤离时会带动管路一起撤回，由于万向乌龟车的辅助作用使撤回动作更加流畅，提高了撤回过程的安全性。
两套撤收装置分为第一撤收装置和第二撤收装置，使用时，第一撤收装置上的多个连接器通过管路分别与氧加注车和配气间连接，第二撤收装置上的多个连接器通过管路分别与甲烷加注车和甲烷排放台连接。为保证安全性，本发明中氧化剂加注和燃烧剂的加注或排放须分别通过两套撤收装置实现，不能设置在同一撤收装置上。
撤收装置控制采用远程控制，后端控制间在射前下达撤收指令，撤收指令通过有线方式传递至撤收装置，控制撤收装置自动撤收至安全距离。本实施例中的有线方式为使用光缆传输。
撤收装置接收到撤收指令之后，撤收装置上的连接器通过启动控制脱落，撤收装置从火箭停放区内的工作位置向撤收区撤离，最终到达撤收位置，连接在撤收装置上的各管路也被带动一同撤回，从管路撤收前位置变化到管路撤收后位置，如图1所示。
火箭撤收的安全距离为距离火箭大于10m。本实施例选择安全距离为距离火箭15m；由于本发明的方案取消了勤务塔的使用，发射场中火箭周围没有其他阻碍物，撤收装置撤离时撤离路线即距离可选择范围大，具体的安全距离可根据发射实际情况考虑，保证安全性即可。

Claims (9)

1.一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将火箭动力系统所有供气、供液和排气接口均引至火箭底部；
S2、火箭两侧设置两套撤收装置，设置多个连接器固定于撤收装置上，在火箭测试和发射准备阶段使用连接器和接口对接，对火箭供气、供液和排气；
S3、火箭发射前连接器自动与接口脱落，撤收装置自动地快速撤离至火箭安全距离外，火箭点火起飞。
2.根据权利要求1所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述步骤S1中通过增加箭上管路的方式将接口引至火箭底部。
3.根据权利要求1所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述撤收装置包括车体、升降装置、连接器支架和连接器，所述升降装置固定于车体上，连接器支架安装于升降装置上方，连接器安装于连接器支架上并可与箭体上的接口对接。
4.根据权利要求1所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述两套撤收装置分为第一撤收装置和第二撤收装置，使用时，第一撤收装置上的多个连接器通过管路分别与氧加注车和配气间连接，第二撤收装置上的多个连接器通过管路分别与甲烷加注车和甲烷排放台连接。
5.根据权利要求6所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，还包括万向乌龟车，所述各管路的中间部位固定于万向乌龟车上，撤收装置位置发生变化时会带动管路与万向乌龟车发生移动。
6.根据权利要求1所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述步骤S3中撤收装置控制采用远程控制，控制系统在射前下达撤收指令，撤收指令通过有线方式传递至撤收装置，控制撤收装置自动撤收至安全距离。
7.根据权利要求6所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述有线方式为采用光缆或电缆。
8.根据权利要求1所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述安全距离为距离火箭大于10m。
9.根据权利要求1所述的一种低温火箭动力系统的无勤务塔及摆杆的适应性设计，其特征在于，所述步骤S3中连接器自动脱落的方式为采用气动控制脱落。
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