CN114935284B - 一种火箭回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火箭回收装置，通过在平台本体上设置升降机构和连杆机构，使升降机构在推动环形升降框在平台本体中部升起时，环形升降框上的横杆水平升起以带动连杆机构上的铰接块滑动，从而使上摆梁和下摆梁在铰接块的滑动下展开至竖直状态，以将多块梯形导向板成一定倾斜角度展开形成漏斗结构，有效防止火箭回收过程中的倾倒问题出现，增加火箭着陆点控制的宽容度，提高火箭回收的稳定性；且通过可收纳的梯形导向板和环形升降框，以便于将回收落地后的火箭从漏斗结构中移出，进一步提高火箭的回收效率。本装置可在陆地和船甲板上使用，即可将平台本体固定于地面和甲板上来进行火箭回收，适用性高，可用于液体火箭回收和巡航导弹回收。

Description

一种火箭回收装置

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，具体涉及一种火箭回收装置。

背景技术

火箭回收，是将发射后的火箭进行回收，并进行重复使用。回收的部分主要是一级火箭﹑二级火箭以及助推火箭。一次性使用的运载火箭的发射成本是很高的，研究火箭回收技术有希望降低发射成本，减少资源消耗。现有火箭回收方法基本是在箭体上增加支架，在着陆时打开支架，这种回收方法的弊端是支架机构会增加箭体的重量，在海上回收时，海浪会使回收船晃动造成火箭倾倒的问题出现。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种火箭回收装置，旨在解决上述存在的问题。

本发明提供了一种火箭回收装置，包括平台本体﹑环形升降框﹑升降机构﹑连杆机构以及若干梯形导向板，所述升降机构设于所述平台本体上，所述升降机构与所述环形升降框下部铰接，所述梯形导向板与所述环形升降框上部铰接；所述平台本体上设有轨道槽，所述连杆机构的一端滑动设于所述轨道槽内，所述连杆机构的另一端与所述梯形导向板的端部铰接；所述环形升降框的中部水平设有横杆，所述连杆机构的中部滑动与所述横杆连接；所述升降机构通过驱动所述环形升降框在所述平台本体上升起，来使所述横杆带动所述连杆机构摆动撑起所述梯形导向板，以使若干所述梯形导向板围成漏斗结构。

进一步地，所述环形升降框上设有缓冲环，所述缓冲环上部设有锥环，所述锥环与所述梯形导向板围成的漏斗结构嵌合。

进一步地，所述升降机构包括驱动电机﹑螺杆﹑滑块以及支撑梁，所述驱动电机和所述螺杆设于所述轨道槽内，所述驱动电机与所述螺杆传动连接，所述滑块螺纹连接于所述螺杆上，所述支撑梁的一端铰接于所述滑块上，所述支撑梁的另一端铰接于所述环形升降框的下部。

进一步地，所述连杆机构包括上摆梁﹑下摆梁以及铰接块，所述铰接块滑动设于所述横杆上，所述铰接块的一端与所述上摆梁的一端铰接，所述铰接块的另一端与所述下摆梁的一端铰接；所述上摆梁的另一端与所述梯形导向板的端部铰接，所述下摆梁的另一端通过滑动组件设于所述轨道槽内。

进一步地，所述滑动组件包括限位块和滚轮，所述轨道槽内两侧设有限位槽，所述滚轮转动连接于所述限位块的两侧，所述滚轮位于所述限位槽内，所述下摆梁的另一端与所述限位块连接。

进一步地，所述平台本体上设有环形收纳槽，所述轨道槽与所述环形收纳槽连通，以使所述环形升降框和所述缓冲环能够通过所述升降机构收纳进入所述环形收纳槽内。

进一步地，所述环形升降框为等边多边形结构，所述支撑梁和所述梯形导向板的端部通过套管铰接于所述环形升降框上。

进一步地，所述缓冲环为软质﹑耐高温和耐磨材料。

进一步地，还包括限位杆，所述限位杆沿周向间隔设于所述平台本体上的所述轨道槽内，所述限位杆沿周向位于所述螺杆之间，以使若干根所述支撑梁通过滑动块与所述限位杆滑动连接，其他若干根所述支撑梁通过所述滑块与所述螺杆螺纹连接。

进一步地，所述锥环上沿周向设有若干套槽，所述套管位于所述套槽内。

相对现有技术，具有以下有益效果：

本发明提供了一种火箭回收装置，通过在平台本体上设置升降机构和连杆机构，使升降机构在推动环形升降框在平台本体中部升起时，环形升降框上的横杆水平升起以带动连杆机构上的铰接块滑动，从而使上摆梁和下摆梁在铰接块的滑动下展开至竖直状态，以将多块梯形导向板成一定倾斜角度展开形成漏斗结构，有效防止火箭回收过程中的倾倒问题出现，增加火箭着陆点控制的宽容度，提高火箭回收的稳定性；且通过可收纳的梯形导向板和环形升降框，以便于将回收落地后的火箭从漏斗结构中移出，进一步提高火箭的回收效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种火箭回收装置的示意图；

图2为本发明一种火箭回收装置的轴视图；

图3为本发明一种火箭回收装置的A局部放大示意图；

图4为本发明一种火箭回收装置的内部示意图；

图5为本发明一种火箭回收装置的B局部放大示意图；

图6为本发明一种火箭回收装置的C局部放大示意图；

图7为本发明一种火箭回收装置的D局部放大示意图；

图8为本发明一种火箭回收装置的缓冲环示意图。

图中，1-平台本体；2-环形升降框；3-梯形导向板；4-轨道槽；5-横杆；6-缓冲环；7-限位槽；8-环形收纳槽；9-套管；10-梯形收纳槽；31-驱动电机；32-螺杆；33-滑块；34-支撑梁；35-限位杆；36-滑动块；41-上摆梁；42-下摆梁；43-铰接块；51-限位块；52-滚轮；61-锥环；62-套槽。

具体实施方式

为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：

实施例1：

如图1至图8所示，本发明提供了一种火箭回收装置，包括平台本体1﹑环形升降框2﹑升降机构﹑连杆机构以及若干梯形导向板3，其中，升降机构设于平台本体1上，升降机构与环形升降框2下部铰接，以使升降机构能够推动环形升降框2在平台本体1的中部进行升降运动。梯形导向板3与环形升降框2上部铰接，以便于多块梯形导向板3在环形升降框2升起时，能够绕其上部转动来调节梯形导向板3的展开角度，使多块梯形导向板3能够围成圆；平台本体1上设有轨道槽4，连杆机构的一端滑动设于轨道槽4内，连杆机构的另一端与梯形导向板3的端部铰接；环形升降框2的中部水平设有横杆5，连杆机构的中部滑动与横杆5连接；横杆5端部设有限位部；升降机构通过驱动环形升降框2在平台本体1上升起，来使横杆5带动连杆机构摆动撑起梯形导向板3，以使若干梯形导向板3围成漏斗结构；漏斗结构在火箭下降到环形升降框2内，火箭喷管射流和漏斗结构由于流体作用力使得火箭始终受到指向漏斗中心的力，此时只需依靠火箭顶部姿控喷管保持火箭垂直即可，火箭尾喷逐渐减小推力即可被支架捕获。即使火箭尾部没有完全对准环形升降框2也会在漏斗结构梯形导向板3的力学作用下滑入环形升降框2。

升降机构包括驱动电机31﹑螺杆32﹑滑块33以及支撑梁34，驱动电机31设于轨道槽4内，螺杆32通过轴承座转动设于轨道槽4内。驱动电机31与螺杆32传动连接，滑块33螺纹连接于螺杆32上，支撑梁34的一端铰接于滑块33上，支撑梁34的另一端铰接于环形升降框2的下部，以使驱动电机31可驱动螺杆32在轨道槽4内转动来带动滑动沿螺杆32直线运动，从而拉动支撑梁34的一端移动，以使多根支撑梁34能够同时推动环形升降框2进行升降运动。连杆机构包括上摆梁41﹑下摆梁42以及铰接块43，铰接块43滑动设于横杆5上，铰接块43的一端与上摆梁41的一端铰接，铰接块43的另一端与下摆梁42的一端铰接；上摆梁41的另一端通过转块与梯形导向板3的端部铰接，梯形导向板3上端设有开槽，以便于上摆梁41收纳折叠时不与梯形导向板3干涉。下摆梁42的另一端通过滑动组件设于轨道槽4内，环形升降框2在升降机构的驱动下进行升降运动，以带动横杆5水平升降运动，横杆5水平升降运动的过程中推动铰接块43在其上进行滑动，从而使上摆梁41和下摆梁42之间的夹角不断变化来实现将梯形导向板3进行升起或降下。滑动组件包括限位块51和滚轮52，轨道槽4内两侧设有限位槽7，滚轮52转动连接于限位块51的两侧，滚轮52位于限位槽7内，下摆梁42的另一端与限位块51连接，以使下摆梁42在打开或者折叠收纳时，其端部可在轨道槽4内滑动，从而使梯形导向板3进入梯形收纳槽10时，上摆梁41和下摆梁42正好进入轨道槽4内。环形升降框2为等边多边形结构，支撑梁34和梯形导向板3的端部通过套管9分别铰接于环形升降框2的下部和上部，以便于多块梯形导向板3能够绕环形升降框2转动至接合后形成环形漏斗结构。

环形升降框2上设有缓冲环6，缓冲环6上部设有锥环61，锥环61与梯形导向板3围成的漏斗结构嵌合。缓冲环6为软质﹑耐高温和耐磨材料，防止火箭回收过程中箭体与环形升降框2出现擦伤。锥环61上沿周向设有若干套槽62，套管9位于套槽62内。平台本体1上设有环形收纳槽8，轨道槽4与环形收纳槽8连通，以使环形升降框2和缓冲环6能够通过升降机构收纳进入环形收纳槽8内。平台本体1上还设有用于收纳梯形导向板3的梯形收纳槽10。

工作原理：

通过在平台本体1上设置升降机构和连杆机构，使升降机构在推动环形升降框2在平台本体1中部升起时，环形升降框2上的横杆5水平升起以带动连杆机构上的铰接块43滑动，从而使上摆梁41和下摆梁42在铰接块43的滑动下展开至竖直状态，以将多块梯形导向板3成一定倾斜角度展开形成漏斗结构，火箭下降至漏斗结构中部的环形升降框2内以完成回收；火箭平稳落在平台本体1中部后，驱动电机31驱动螺杆32反向转动来使滑块33回退，以带动支撑梁34的一端向后移动，从而使环形升降框2进行下降，并带动横杆5水平下降，横杆5下降的过程中推动铰接块43向前移动，以使上摆梁41和下摆梁42之间的夹角不断变小，从而使梯形导向板3绕环形升降框2转动下降以进入平台本体1上的梯形收纳槽10内，环形升降框2和缓冲环6则进入环形收纳槽8内，以实现收纳回收。

实施例2：

如图4至图6所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，还包括限位杆35，限位杆35沿周向间隔设于平台本体1上的轨道槽4内，限位杆35沿周向位于螺杆32之间，以使若干根支撑梁34通过滑动块36与限位杆35滑动连接，其他若干根支撑梁34通过滑块33与螺杆32螺纹连接；进一步地，梯形导向板3的数量为6至12块，每块梯形导向板3均通过一根支撑梁34控制升降。当梯形导向板3数量为9块时，螺杆32为三根，限位杆35为六根，每两根螺杆32之间在平台本体1的周向上布置有两根限位杆35，以便于每根螺杆32上的驱动电机31工作时，能够同步均衡驱动九根支撑梁34运动。同样的，当当梯形导向板3数量为8块时，螺杆32为四根，限位杆35为四根，每两根螺杆32之间在平台本体1的周向上布置有一根限位杆35，以便于每根螺杆32上的驱动电机31工作时，能够同步均衡驱动九根支撑梁34运动。为了使环形升降框2受力平衡，无论梯形导向板3的数量是多少，则每两个螺杆32之间的限位杆35数量均是相同的。具体地，为了降低滑动块36在限位杆35上的滑动阻力，可在滑动块36上设置滚珠或槽轮的方式来降低其滑动阻力，使其能够在限位杆35上稳定滑动。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种火箭回收装置,其特征在于,包括平台本体(1)﹑环形升降框(2)﹑升降机构﹑连杆机构以及若干梯形导向板(3)，所述升降机构设于所述平台本体(1)上，所述升降机构与所述环形升降框(2)下部铰接，所述梯形导向板(3)与所述环形升降框(2)上部铰接；所述平台本体(1)上设有轨道槽(4)，所述连杆机构的一端滑动设于所述轨道槽(4)内，所述连杆机构的另一端与所述梯形导向板(3)的端部铰接；所述环形升降框(2)的中部水平设有横杆(5)，所述连杆机构的中部滑动与所述横杆(5)连接；所述升降机构通过驱动所述环形升降框(2)在所述平台本体(1)上升起，来使所述横杆(5)带动所述连杆机构摆动撑起所述梯形导向板(3)，以使若干所述梯形导向板(3)围成漏斗结构。

2.根据权利要求1所述的火箭回收装置，其特征在于，所述环形升降框(2)上设有缓冲环(6)，所述缓冲环(6)上部设有锥环(61)，所述锥环(61)与所述梯形导向板(3)围成的漏斗结构嵌合。

3.根据权利要求2所述的火箭回收装置，其特征在于，所述升降机构包括驱动电机(31)﹑螺杆(32)﹑滑块(33)以及支撑梁(34)，所述驱动电机(31)和所述螺杆(32)设于所述轨道槽(4)内，所述驱动电机(31)与所述螺杆(32)传动连接，所述滑块(33)螺纹连接于所述螺杆(32)上，所述支撑梁(34)的一端铰接于所述滑块(33)上，所述支撑梁(34)的另一端铰接于所述环形升降框(2)的下部。

4.根据权利要求3所述的火箭回收装置，其特征在于，所述连杆机构包括上摆梁(41)﹑下摆梁(42)以及铰接块(43)，所述铰接块(43)滑动设于所述横杆(5)上，所述铰接块(43)的一端与所述上摆梁(41)的一端铰接，所述铰接块(43)的另一端与所述下摆梁(42)的一端铰接；所述上摆梁(41)的另一端与所述梯形导向板(3)的端部铰接，所述下摆梁(42)的另一端通过滑动组件设于所述轨道槽(4)内。

5.根据权利要求4所述的火箭回收装置，其特征在于，所述滑动组件包括限位块(51)和滚轮(52)，所述轨道槽(4)内两侧设有限位槽(7)，所述滚轮(52)转动连接于所述限位块(51)的两侧，所述滚轮(52)位于所述限位槽(7)内，所述下摆梁(42)的另一端与所述限位块(51)连接。

6.根据权利要求2所述的火箭回收装置，其特征在于，所述平台本体(1)上设有环形收纳槽(8)，所述轨道槽(4)与所述环形收纳槽(8)连通，以使所述环形升降框(2)和所述缓冲环(6)能够通过所述升降机构收纳进入所述环形收纳槽(8)内。

7.根据权利要求4所述的火箭回收装置，其特征在于，所述环形升降框(2)为等边多边形结构，所述支撑梁(34)和所述梯形导向板(3)的端部通过套管(9)铰接于所述环形升降框(2)上。

8.根据权利要求2所述的火箭回收装置，其特征在于，所述缓冲环(6)为软质﹑耐高温和耐磨材料。

9.根据权利要求3所述的火箭回收装置，其特征在于，还包括限位杆(35)，所述限位杆(35)沿周向间隔设于所述平台本体(1)上的所述轨道槽(4)内，所述限位杆(35)沿周向位于所述螺杆(32)之间，以使若干根所述支撑梁(34)通过滑动块(36)与所述限位杆(35)滑动连接，其他若干根所述支撑梁(34)通过所述滑块(33)与所述螺杆(32)螺纹连接。

10.根据权利要求7所述的火箭回收装置，其特征在于，所述锥环(61)上沿周向设有若干套槽(62)，所述套管(9)位于所述套槽(62)内。