CN220136172U - 一种火箭测试及发射设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火箭测试及发射设备，包括：塔架和桁架；所述塔架设有横向通道，所述横向通道底部设有输送管和驱动机构，所述通道内部设有多个第一滑块；所述桁架包括框架和设置在所述框架的滑轨和齿条；所述滑轨设置在所述框架的纵梁外侧且与所述第一滑块配套设置，通过所述滑轨与所述第一滑块滑动连接，实现所述桁架至少部分设置在所述横向通道内；所述齿条安装在所述框架底部且与所述驱动机构配合，通过所述驱动机构驱动所述齿条，能够实现所述桁架沿所述横向通道移动。

Description

一种火箭测试及发射设备

技术领域

本实用新型涉及航天运载器地面设备技术领域，特别是涉及一种火箭测试及发射设备。

背景技术

垂直测试及发射的运载火箭在发射工位一般采用回转平台、摆杆实现运载火箭的现场安装和测试作业，通过防风减载装置实现运载火箭的防风减载功能。回转平台通过固定勤务塔上两侧回转轴进行安装，以绕回转轴旋转实现火箭需要操作部位的包覆。

回转平台整体尺寸和重量较大，对驱动和制动装置要求较高，动作响应存在滞后性。摆杆通过固定勤务塔中部回转轴进行安装，并绕回转轴旋转实现箭地连接设备脱落后远离运载火箭。由于摆杆截面尺寸限制，导致其无法实现大载荷的承载能力。防风减载装置安装在运载火箭与勤务塔或脐带塔之间，且需要与运载火箭进行连接和撤收。由此可见，目前的运载火箭发射区勤务保障产品比较复杂，火箭测试及发射效率较低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种火箭测试及发射设备，集成了回转平台、摆杆、防风减载功能于一体，简化了运载火箭发射区勤务保障产品，提高了运载火箭测试及发射效率。

本实用新型提供了一种火箭测试及发射设备，包括塔架和桁架；所述塔架设有横向通道，所述通道底部设有输送管和驱动机构，所述通道内部设有多个第一滑块；所述桁架包括框架和设置在所述框架的滑轨和齿条；所述滑轨设置在所述框架的纵梁外侧且与所述第一滑块配套设置，通过所述滑轨与所述第一滑块滑动连接，实现所述桁架至少部分设置在所述横向通道内；所述齿条安装在所述框架底部且与所述驱动机构配合，通过所述驱动机构驱动所述齿条，能够实现所述桁架沿所述横向通道移动。

在一个实施例中，所述框架底部纵向的两侧设有限位组件；在所述桁架沿所述塔架移动过程中，通过所述限位组件与所述塔架配合，能够限制所述桁架在所述横向通道移动的最大位移。

在一个实施例中，所述框架用于对接火箭的一侧还设有对接板，所述对接板大概中间的位置用于安装气液连接器；所述对接板横向两侧设有导轨，所述框架用于对接火箭一侧的竖梁设有与所述导轨配套的第二滑块，通过所述导轨和所述第二滑块连接，实现所述对接板安装在所述框架；所述对接板与设置在所述框架底部的推杆连接，通过所述推杆推动所述对接板移动，带动所述导轨沿所述第二滑块滑动，以调整所述对接板及所述气液连接器在所述竖梁方向上的位移。

在一个实施例中，所述气液连接器安装在所述对接板后，朝外设置的一端接口用于与箭上接口对接，另一端接口通过铺设在所述框架上的路由组件与所述输送管连接；在所述驱动机构驱动所述桁架沿所述横向通道向箭体移动到位后，通过对接所述气液连接器与箭上接口，能够实现为火箭输送介质。

在一个实施例中，所述桁架还包括导引段；所述导引段一侧固定设置在所述对接板设有所述导轨的背面，另一侧为与火箭外径适配的弧形板；所述弧形板的侧面设有与箭上锚点匹配设置的半圆形沟槽，所述弧形板顶部设有与所述半圆形沟槽连通的导向槽，所述导向槽由所述弧形板顶部斜向下延伸至所述半圆形沟槽；在所述弧形板与火箭外表面紧密贴合后，通过所述推杆推动所述对接板带动所述弧形板移动，使箭上锚点通过所述导向槽进入所述半圆形沟槽，与火箭稳定连接。

在一个实施例中，所述路由组件包括软管、管路支架、拖链；所述软管与所述输送管连接的一侧设置在所述拖链内，另一侧通过所述管路支架固定在所述框架的竖梁；所述拖链至少将所述软管转弯的部分包覆在内；所述拖链靠近所述输送管的一端固定在所述框架的纵梁，利用所述框架对其进行限位和支撑。

在一个实施例中，所述对接板的顶部中间位置设有第一距离传感器，用于检测所述对接板与火箭的相对距离。

在一个实施例中，所述通道底部靠近所述气液连接器一侧大概中间的位置设有第二距离传感器，用于检测所述桁架撤离火箭时相对于所述塔架的距离。

在上述任意一个实施例中，本实用新型的火箭测试及发射设备还包括球形监视器；所述球形监视器设置在所述框架用于与火箭对接一侧的顶端，用于监视所述气液连接器与箭上接口的连接和密封状态。

在一个实施例中，所述驱动机构包括设置在所述塔架的液压马达和减速机；所述齿条与所述液压马达和所述减速机配合，实现对所述桁架在所述塔架上的位移驱动。

本实用新型的一种火箭测试及发射设备，集成了气液连接器对接平台、气液管路及电缆的路由平台、运载火箭作业平台、运载火箭防风减载平台等设备功能，优化了测试及发射设备的组成，具备远程测控能力，降低了火箭发射保障难度，减少了设备维护工作，提高运载火箭发射保障的可靠性，同时也大幅减少了火箭发射保障产品的研发成本、制造成本和维护成本。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的火箭测试及发射设备与箭体对接完成的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的塔架局部示意图。

图3是本实用新型实施例的桁架结构示意图。

图4是本实用新型实施例桁架设置对接板一侧的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的对接板的结构示意图。

图6是本发明实施例的火箭结构示意图。

图7是本发明实施例的桁架安装在塔架上的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，用于示例性的说明本实用新型的原理，并不被配置为限定本实用新型。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本实用新型实施例的理解。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型实施例的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

参见图1、图2和图3，本实用新型提供了一种火箭测试及发射设备，包括塔架1和桁架2，桁架2可移动地安装在塔架1上，为运载火箭3提供作业平台。塔架1设有横向通道，通道底部设有输送管11和驱动机构12，通道内部设有多个用于固定桁架2的第一滑块13。桁架2包括框架21和设置在框架21的滑轨22和齿条(图中未标示)。

需要特别说明的是，框架21的纵梁沿S1方向设置，横梁沿S3方向设置，竖梁沿S2方向设置。

其中，滑轨22设置在框架21的纵梁外侧且与第一滑块13配套设置，通过滑轨22与第一滑块13滑动连接，能够实现桁架2至少部分设置在塔架1的横向通道内。

齿条安装在框架21底部且与驱动机构12配合，通过驱动机构12驱动齿条，能够实现桁架2沿塔架1的横向通道移动。本实用新型实施例的桁架在驱动机构和齿条的驱动下，且在滑轨和第一滑块的导向作用下，桁架能够沿塔架横向通道进行靠近火箭箭体或者远离火箭箭体的动作。

本实用新型实施例的火箭测试及发射设备，在驱动机构的驱动下，且在滑轨和第一滑块的导向作用下，桁架能够沿塔架进行靠近火箭箭体或者远离火箭箭体的动作。当桁架向靠近箭体的方向移动到位后，可以使桁架与箭体的对接，从而使桁架具备操作平台、回转平台、安装平台以及防风减载装置功能。

继续参见图1或图2，为了保证桁架能够顺畅地在塔架内移动，可以在框架的四条纵梁外侧均设有与塔架上的第一滑块匹配的滑轨，相应地，塔架上也安装四组第一滑块，且每组滑块分别设置在安装通道底部和侧壁。如此设置，塔架能够将桁架完全包裹，当桁架大部分伸出塔架时，塔架仍能够对桁架进行稳定地支撑，使作业过程中的安全性和可靠性得到了充分的保障。

在一个实施例中，框架211底部纵向的两侧设有限位组件。在桁架沿塔架移动过程中，通过限位组件与塔架配合，能够限制桁架在塔架横向通道移动的最大位移。本实用新型实施例的火箭测试及发射设备为了防止框架在移动过程中脱出塔架的横向通道，在框架纵向两端均设置用于与塔架安装通道配合的限位组件，从而能够限制框架在塔架上移动的最大位移。

同时参见图1、图3和图4，在本实施例中，框架21底部设有支撑板211，技术人员可以通过支撑板211抵达箭上接口及火箭舱口的作业面。支撑板211底部纵向两端设有限位组件，限位组件至少包括设置在支撑板211纵向S1方向上两侧的第一限位板212和第二限位板213。第一限位板212用于限制框架21脱离火箭移动过程的最大位移，防止框架21脱出塔架1。第二限位板213用于限制框架21对接火箭移动过程的最大位移，防止框架21脱出塔架1。

参见图4、图5和图6，在一个实施例中，框架21用于对接火箭的一侧还设有对接板23，对接板23采用框架结构，大概中间的位置用于安装与箭上接口32对接的气液连接器24。为了使气液连接器24能够适应火箭箭体接口32的位置，可以将对接板23可移动地安装在框架21用于对接火箭的一侧。

具体地，在对接板23横向两侧设置导轨231，在框架21用于对接火箭一侧的竖梁设置与导轨231配套的第二滑块232。通常，框架21用于对接火箭的一侧设有两条竖梁，因此可以同时在两条竖梁11上设置第二滑块232。导轨231和第二滑块232连接后能够实现对接板23安装在框架21，并能够为对接板23的移动提供导向限位。对接板23还与设置在框架21底部的推杆233连接，通过推杆233推动对接板23移动，带动导轨231沿第二滑块232滑动，进而实现对接板23及气液连接器24在竖梁S2方向上的位移调整。

进一步地，推杆采用两个电动推杆并联使用，且具备位置反馈功能，能够将位置信息反馈给测控系统。

安装在本实施例的桁架上的气液连接器，能够完全适应火箭箭体接口位置的小误差变化，利用推杆对对接板及气液连接器进行高度调整后，能够快速完成气液连接器与箭上接口的自动对接，使气液连接器与箭体接口的对接效率得到显著提升。

同时参见图1、图2、图3、图5、图6，在一个实施例中，气液连接器24安装在对接板23后，朝外设置的一端接口用于与火箭3的箭上接口32对接，另一端(靠近塔架的一端)接口通过铺设在框架21上的路由组件与塔架1的输送管12连接。其中路由组件还可以包括电缆等，框架21能够对气液管路、电缆等提供路由支撑。

进一步地，路由组件至少包括管路25、管路支架26和拖链27。根据气液连接器的数量可以单独配置两路路由组件，例如，两路路由组件可以分别铺设在框架21横向两侧。其中，管路25一部分被管路支架26和管箍配合固定在框架21横向侧面的竖梁，另一部分被拖链27包覆在内。管路25采用软管形式，且管路25的长度能够完全适应框架21在塔架上的移动距离。鉴于管路25为软管且比较长，拖链27能够实现一定弯度的变形，以适应管路25在移动过程中产生的弯度变形，保证管路25处于良好的通流状态。

为了防止拖链27的重量施加在管路上，可以利用框架21对拖链27以及拖链27内的管路25进行支撑和限位。

需要说明的是，在一些实施例中，无论是在本实用新型实施例的桁架处于与火箭箭体对接的状态，还是撤离回归原位，拖链可以始终保持至少部分铺在框架两侧的纵梁上，以利用横梁作为支撑，另外一部分能够随着桁架的移动进行相应的动作。

同时参见图4、图5和图6，在一个实施例中，箭体对接组件还包括导引段28。导引段28具有两个，对称设置在对接板23安装有导轨231的背面。导引段28一侧固定设置在对接板23设有导轨231的背面，另一侧为与火箭外径适配的弧形板281。弧形板281表面粘有毛毡，防止弧形板抱紧火箭时损伤箭体表面。其中，弧形板281的外侧面设有与箭上锚点31外圆弧匹配设置的半圆形沟槽2811，弧形板281顶部设有与半圆形沟槽2811连通的导向槽2812。导向槽2812由弧形板281的顶部斜向下延伸至半圆形沟槽2811。在对接板23与运载火箭对接过程中，本实用新型实施例的导向槽2812用于与箭上锚点31配合为其提供导向和定位，使箭上锚点31沿导向槽2812滑入半圆形沟槽2811与其形成固定连接。通过箭上锚点31与半圆形沟槽2811的固定连接，完成桁架与运载火箭的对接，使得运载火箭、塔架、桁架在水平面形成稳定的连接关系，运载火箭在风载作用下的变形通过塔架的稳定性得以消除，本实用新型实施例的桁架起到了防风减载的作用。

本实用新型实施例的半圆形沟槽，可以适应运载火箭在推进剂温度及重量的作用下沿轴线方向的收缩变形。

进一步地，导引段28与对接板23连接的一侧设有行程开关282。行程开关282采用可调式滚珠摆杆型行程开关，用于监测框架21与运载火箭3对接时的距离。对接板23的顶部中间位置设有第一距离传感器234，用于检测对接板23与火箭3的相对距离。塔架1通道底部靠近气液连接器24一侧大概中间的位置设有第二距离传感器14，用于检测桁架2撤离火箭3时的距离。

同时参见图1至图7，具体地，本实用新型实施例的桁架在展开前和撤收后均位于塔架1前立面后侧(如图7)，此时，推杆233为初始缩回状态，对接板23处于低位。

桁架与运载火箭启动对接后，测控系统通过液压系统控制驱动机构实现框架21以速度v1向运载火箭3接近，接近过程中通过设置在对接板23的顶部中间位置的第一距离传感器234，测量框架21与运载火箭3的距离L1。当距离L1小于设定值L时，降为速度v2，继续执行对接作业。当导引段28的弧形板281与运载火箭3表面初始接触后，由于运载火箭3在风载作用下存在晃动，行程开关282在晃动的箭体作用下会在断开与接通的状态之间转换，直至框架21与运载火箭3紧密贴合(如图1)。框架21与运载火箭3紧密贴合后，行程开关282保持断路状态，测控系统控制驱动机构停止框架21的移动，并利用液路系统锁定驱动机构，使桁架与塔架保持固定状态。

当弧形板281与运载火箭3表面紧密贴合后，推杆233同步推动对接板23向上运动，弧形板281上部导向槽2812与锚点31配合，使得箭体的左右两个锚点分别进入对应的半圆形沟槽2811。推杆233在测控系统的控制下伸出到设定高度，使气液连接器24与箭上接口32达到同一高度，具备气液连接器24与箭上接口32的对接条件。

至此，完成桁架与运载火箭的对接过程，使得运载火箭、塔架、桁架在水平面形成稳定的连接关系，运载火箭在风载作用下的变形通过塔架的稳定性得以消除，桁架起到了防风减载的作用。

本实用新型实施例的桁架进行撤收时，先使气液连接器24与箭上接口32分离，推杆233回收带动对接板23下降至初始位置。测控系统通过液压系统控制驱动机构实现框架21以速度v1向塔架1回撤，回撤过程中通过设置在塔架1底部中间位置的第二距离传感器14测量第一限位板212与塔架1的距离L2。当距离L2小于设定值L时，降为速度v2，继续执行回撤动作，第二距离传感器14检测桁架2回撤到位时，液路系统锁定驱动机构，使桁架2与塔架1保持固定状态。

同时参见图1和图4，进一步地，在框架21用于与火箭3对接一侧的顶端还设有监视器29。在框架21沿塔架1移动过程中，监视器29用于远程识别对接板23与运载火箭3的相对位置和连接关系，监视气液连接器24与箭上接口的连接与密封状态。

在本实施例中，监视器29可以采用球形监视器。

在上述实施例中，驱动机构包括设置在塔架的液压马达和减速机，齿条与设置在塔架的液压马达和减速机配合，实现对桁架在塔架上的位移驱动。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本实用新型实施例的火箭测试及发射设备集成了回转平台、气液管路及电缆的安装平台、防风减载装置、操作平台的功能，使运载火箭发射区勤务保障产品更加精简，可以省去至少三个功能平台的研发成本和时间，使火箭发射区勤务保障产品的制造成本大幅减少。与此同时，本实用新型实施例的火箭测试及发射设备具备多种勤务保障功能的同时，动作响应也比较迅速，能够明显提升运载火箭测试及发射效率。

相对于传统的回转平台，本实用新型的桁架采用桁架结构，整体尺寸和重量较小，动作响应迅速，使火箭的射前工作效率得到明显提升。

相对于传统的用于铺设气液管路及电缆的摆杆，本实用新型实施例的桁架完全能够替代摆杆，不但能够供气液管路及电缆的铺设，还能够利用自身大截面尺寸的优势实现大载荷的承载，解决了火箭自身抗弯矩能力不足的问题，也就是具备了防风减载的功能。

本实用新型实施例的火箭测试及发射设备实现防风减载的同时，与箭体的连接和撤收也非常便捷，明显减少了工作量。

相对于传统的操作平台，本实用新型实施例的火箭测试及发射设备更轻便可靠，操作人员可以通过框架抵达箭上接口与火箭舱口的作业面。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火箭测试及发射设备，其特征在于，包括：塔架和桁架；所述塔架设有横向通道，所述横向通道底部设有输送管和驱动机构，所述通道内部设有多个第一滑块；

所述桁架包括框架和设置在所述框架的滑轨和齿条；所述滑轨设置在所述框架的纵梁外侧且与各所述第一滑块配套设置，通过所述滑轨与所述第一滑块滑动连接，实现所述桁架至少部分设置在所述横向通道内；

所述齿条安装在所述框架底部且与所述驱动机构配合，通过所述驱动机构驱动所述齿条，能够实现所述桁架沿所述横向通道移动。

2.根据权利要求1所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述框架底部纵向的两侧设有限位组件；在所述桁架沿所述塔架移动过程中，通过所述限位组件与所述塔架配合，能够限制所述桁架在所述横向通道移动的最大位移。

3.根据权利要求2所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述框架用于对接火箭的一侧还设有对接板，所述对接板大概中间的位置用于安装气液连接器；

所述对接板横向两侧设有导轨，所述框架用于对接火箭一侧的竖梁设有与所述导轨配套的第二滑块，通过所述导轨和所述第二滑块连接，实现所述对接板安装在所述框架；所述对接板与设置在所述框架底部的推杆连接，通过所述推杆推动所述对接板移动，带动所述导轨沿所述第二滑块滑动，以调整所述对接板及所述气液连接器在所述竖梁方向上的位移。

4.根据权利要求3所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述气液连接器安装在所述对接板后，朝外设置的一端接口用于与箭上接口对接，另一端接口通过铺设在所述框架上的路由组件与所述输送管连接。

5.根据权利要求4所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述桁架还包括导引段；所述导引段一侧固定设置在所述对接板设有所述导轨的背面，另一侧为与火箭外径适配的弧形板；

所述弧形板的侧面设有与箭上锚点匹配设置的半圆形沟槽，所述弧形板顶部设有与所述半圆形沟槽连通的导向槽，所述导向槽由所述弧形板顶部斜向下延伸至所述半圆形沟槽；

在所述弧形板与火箭外表面紧密贴合后，通过所述推杆推动所述对接板带动所述弧形板移动，使箭上锚点通过所述导向槽进入所述半圆形沟槽，与火箭稳定连接。

6.根据权利要求4所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述路由组件包括软管、管路支架、拖链；

所述软管与所述输送管连接的一侧设置在所述拖链内，另一侧通过所述管路支架固定在所述框架的竖梁；所述拖链至少将所述软管转弯的部分包覆在内；

所述拖链靠近所述输送管的一端固定在所述框架的纵梁，利用所述框架对其进行限位和支撑。

7.根据权利要求6所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述对接板的顶部中间位置设有第一距离传感器，用于检测所述对接板与火箭的相对距离。

8.根据权利要求3至7任一项所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述横向通道底部靠近所述气液连接器一侧大概中间的位置设有第二距离传感器，用于检测所述桁架撤离火箭时与所述塔架的相对距离。

9.根据权利要求8所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，还包括球形监视器；所述球形监视器设置在所述框架用于与火箭对接一侧的顶端，用于监视所述气液连接器与箭上接口的连接和密封状态。

10.根据权利要求8所述的火箭测试及发射设备，其特征在于，所述驱动机构包括设置在所述塔架的液压马达和减速机；所述齿条与所述液压马达和所述减速机配合，实现对所述桁架在所述塔架上的位移驱动。