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原文传递一种可回收和复用的固体运载火箭子级

专利名称：	一种可回收和复用的固体运载火箭子级
摘要：	本发明公开了一种可回收和复用的固体运载火箭子级，包括子级本体、充气式热防护结构和固体火箭发动机；充气式热防护结构包括在展开状态下罩在前舱段的迎风面上呈回转体外形的前端气囊，前端气囊包括自内而外依次设置的柔性隔热层和防热涂层；固体火箭发动机包括具有供药柱放置的腔室的燃烧室壳体，燃烧室壳体的内壁上设有燃烧室热防护结构。通过采用热防护+减速+缓冲相结合的充气式热防护结构，前端气囊能保持良好的气动外形，子级在再入过程中不会因气动加热和较大的着陆冲击力而损坏，可以实现子级的回收，火箭发动机再通过重新装药、一次性使用零部件的更换等，可以实现子级及其发动机的可重复使用，从而降低固体运载火箭的发射成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京星际荣耀空间科技有限公司
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910322360.6
公开号：	CN110116823A
代理机构：	北京三聚阳光知识产权代理有限公司
代理人：	张乐乐
分类号：	B64G1/62(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100176 北京市大兴区经济技术开发区地盛南街9号1幢3层329
主权项：	1.一种可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，包括；子级本体(1)；充气式热防护结构(2)，设置在所述子级本体(1)的前舱段，包括可在折叠状态和展开状态之间变换的前端气囊(22)，所述前端气囊(22)在所述展开状态下至少罩在所述前舱段的迎风面上形成气动减速的回转体外形，所述前端气囊(22)包括自内而外依次设置的柔性隔热层(224)和防热涂层(226)；固体火箭发动机，设置在所述子级本体(1)内，包括具有供药柱(50)放置的腔室的燃烧室壳体(20)；燃烧室热防护结构(30)，设于所述腔室所在的所述燃烧室壳体(20)的内壁上。 2.根据权利要求1所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述燃烧室热防护结构(30)为涂覆在所述燃烧室壳体(20)的内壁上的弹性体基绝热材料层。 3.根据权利要求1所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述燃烧室壳体(20)的尾口连接有与所述腔室连通的尾喷管(40)，所述尾喷管(40)的内表面上设有抗烧蚀层(60)。 4.根据权利要求3所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述尾喷管(40)包括依次连接的收敛段(401)、喉衬段(403)及扩张段(402)，所述收敛段(401)与所述尾口连接，所述扩张段(402)的口径由所述尾口朝向所述收敛段(401)的方向逐渐增大；所述抗烧蚀层(60)包括涂覆在所述收敛段(401)内表面的第一抗烧蚀层(601)、涂覆在所述喉衬段(403)内表面的第二抗烧蚀层(602)和涂覆在所述扩张段(402)内表面的第三抗烧蚀层(603)。 5.根据权利要求4所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述第二抗烧蚀层(602)的厚度＞所述第一抗烧蚀层(601)的厚度＞所述第三抗烧蚀层(603)的厚度。 6.根据权利要求1－5中任意一项所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述防热涂层(226)由环氧树脂类材料制成；和/或所述柔性隔热层(224)由至少一层隔热材料组成。 7.根据权利要求1－5中任意一项所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述前端气囊(22)包括在展开状态下呈球冠形的头部(221)、以及连接在所述头部(221)外周且呈倒锥形的尾部(222)；在所述展开状态下，所述头部(221)的母线相对于所述前端气囊(22)的中心轴线的角度大于所述尾部(222)的母线相对于所述前端气囊(22)的中心轴线的角度。 8.根据权利要求7所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述充气式热防护结构(2)还包括辅助支撑所述前端气囊(22)呈回转体外形的气囊支架(21)；所述气囊支架(21)在所述折叠状态同步于所述前端气囊(22)折叠；在所述展开状态铺展开以支撑所述前端气囊(22)。 9.根据权利要求8所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述前端气囊(22)包括沿其周向首尾连接且被所述气囊支架(21)密封隔断的至少两个支气囊(223)，每个所述支气囊(223)上均设有充气口。 10.根据权利要求9所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述气囊支架(21)包括：气囊内支架，环绕所述前端气囊(22)的中心轴线呈辐射状周向布置有若干道，任意相邻的两个所述支气囊(223)被所述气囊内支架密封隔断。 11.根据权利要求10所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述气囊支架(21)还包括环绕所述前端气囊(22)的中心轴线方向周向布置的环形柔性支撑肋骨(213)。 12.根据权利要求10所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述气囊内支架包括：第一支撑肋骨(211)，环绕所述前端气囊(22)的中心轴线方向布设，并在展开状态下支撑形成所述头部(221)的外形；第二支撑肋骨(212)，与所述第一支撑肋骨(211)活动式连接、并配合隔断相邻两所述支气囊(223)，在所述气动展开状态下支撑形成所述尾部(222)的外形。 13.根据权利要求1－5中任意一项所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述子级本体(7)后舱段的外周连接有环绕所述子级本体(1)均匀间隔设置的至少两个减速板(4)，所述减速板(4)具有折叠于所述子级本体(1)内的第一状态和展开锁定在所述子级本体(1)的外周壁上的第二状态。 14.根据权利要求1－5中任意一项所述的可回收和复用的固体运载火箭子级，其特征在于，所述子级本体(1)的后舱段设有着陆防撞结构(3)，所述着陆防撞结构(3)包括在充气前收缩于所述后舱段和在充气后可展开罩在所述后舱段的外周的后端气囊(31)。
所属类别：	发明专利