一种火箭回收系统的制作方法

本发明涉及火箭回收，特别是涉及一种用于回收火箭的系统。

背景技术：

1、火箭回收技术，是指火箭发射后回收，并重复使用的技术。一次性使用的运载火箭发射成本很高，使用火箭回收技术能够降低发射成本。美国的spacex公司、蓝色起源公司已经多次成功进行了火箭的回收。例如，spacex公司在几次发射中所采用的火箭回收技术方案是：在火箭子级降落过程中，通过主发动机点火实现减速，同时以姿控发动机调整火箭子级的飞行姿态，从而确保火箭以近乎垂直的姿态下落。在下落的火箭子级接近地面时，处于收拢状态的支撑腿打开，从而使火箭平稳地支撑在着陆表面上(例如，地面或海上平台)。具体来说，火箭子级的底部设置可收放的支撑腿。在火箭飞行的过程中，支撑腿可以始终处于收拢状态。火箭子级工作结束并与箭体分离后，主发动机关机，火箭子级飞往预定的落区或者飞回发射场。在靠近地面的时候，主发动机重新点火起动，火箭减速。在落地前支撑腿在高压气体的作用下展开并锁定。火箭子级在最后触地瞬间，通过主发动机控制速度降低到0，并通过展开的支撑腿站稳在回收场地或回收船舶上。这种火箭子级的垂直回收技术，对火箭降落时的姿态及速度的控制要求很高，如果火箭子级降落的姿态或速度控制不好，很可能会造成火箭的倾倒或爆炸，从而导致火箭回收彻底失败。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种火箭回收系统，可以降低对火箭回收的姿态和速度要求，提高火箭回收的成功率。

2、本发明火箭回收系统，包括第一回收平台、第二回收平台、第三回收平台和第四回收平台，所述第一回收平台和第二回收平台之间设有第一滑轨，所述第二回收平台和第三回收平台之间设有第二滑轨，所述第三回收平台和第四回收平台之间设有第三滑轨，所述第四回收平台和第一回收平台之间设有第四滑轨，所述第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨和第四滑轨呈矩形布置，所述第一滑轨上滑动设有第一滑车和第二滑车，所述第二滑轨上滑动设有第三滑车和第四滑车，所述第三滑轨上滑动设有第五滑车和第六滑车，所述第四滑轨上滑动设有第七滑车和第八滑车，所述第一滑车和第六滑车之间连接有第一阻拦索，所述第二滑车和第五滑车之间连接有第二阻拦索，所述第一阻拦索和第二阻拦索平行布置，所述第三滑车和第八滑车之间连接有第三阻拦索，所述第四滑车和第七滑车之间连接有第四阻拦索，所述第三阻拦索和第四阻拦索平行布置，所述第一回收平台和第二回收平台之间分别设有第一牵引装置和第二牵引装置，所述第一牵引装置能够拉动第一滑车沿着第一滑轨来回滑动，所述第二牵引装置能够拉动第二滑车沿着第一滑轨来回滑动，所述第二回收平台和第三回收平台之间分别设有第三牵引装置和第四牵引装置，所述第三牵引装置能够拉动第三滑车沿着第二滑轨来回滑动，所述第四牵引装置能够拉动第四滑车沿着第二滑轨来回滑动，所述第三回收平台和第四回收平台之间分别设有第五牵引装置和第六牵引装置，所述第五牵引装置能够拉动第五滑车沿着第三滑轨来回滑动，所述第六牵引装置能够拉动第六滑车沿着第三滑轨来回滑动，所述第四回收平台和第一回收平台之间分别设有第七牵引装置和第八牵引装置，所述第七牵引装置能够拉动第七滑车沿着第四滑轨来回滑动，所述第八牵引装置能够拉动第八滑车沿着第四滑轨来回滑动，

3、所述第一滑车、第二滑车、第三滑车、第四滑车、第五滑车、第六滑车、第七滑车和第八滑车均包括滑车架，所述滑车架的下方固定设有第一滑块，所述滑车架上安装有缓冲滑轮和弹性锁紧机构，所述缓冲滑轮转动安装在缓冲滑轮架上，所述缓冲滑轮架与第二滑块的一端连接，所述第二滑块的另一端穿过滑车架上的滑孔后与弹性锁紧机构连接，所述第一滑车和第二滑车分别通过各自的第一滑块滑动安装在第一滑轨上，所述第三滑车和第四滑车分别通过各自的第一滑块滑动安装在第二滑轨上，所述第五滑车和第六滑车分别通过各自的第一滑块滑动安装在第三滑轨上，所述第七滑车和第八滑车分别通过各自的第一滑块滑动安装在第四滑轨上，所述第一阻拦索的两端分别连接在第一滑车和第六滑车的缓冲滑轮架上，所述第二阻拦索的两端分别连接在第二滑车和第五滑车的缓冲滑轮架上，所述第三阻拦索的两端分别连接在第三滑车和第八滑车的缓冲滑轮架上，所述第四阻拦索的两端分别连接在第四滑车和第七滑车的缓冲滑轮架上，所述第一回收平台和第二回收平台之间设有第一缓冲索，所述第一缓冲索的两端分别与第一回收平台处的第一缓冲机构和第二回收平台处的第二缓冲机构连接，所述第一缓冲索绕过第一滑车和第二滑车的缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧，所述第二回收平台和第三回收平台之间设有第二缓冲索，所述第二缓冲索的两端分别与第二回收平台处的第三缓冲机构和第三回收平台处的第四缓冲机构连接，所述第二缓冲索绕过第三滑车和第四滑车的缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧，所述第三回收平台和第四回收平台之间设有第三缓冲索，所述第三缓冲索的两端分别与第三回收平台处的第五缓冲机构和第四回收平台处的第六缓冲机构连接，所述第三缓冲索绕过第五滑车和第六滑车的缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧，所述第四回收平台和第一回收平台之间设有第四缓冲索，所述第四缓冲索的两端分别与第四回收平台处的第七缓冲机构和第一回收平台处的第八缓冲机构连接，所述第四缓冲索绕过第七滑车和第八滑车的缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧。

4、本发明火箭回收系统，其中所述第一牵引装置包括第一牵引卷扬机、第一牵引定滑轮和第一牵引绳，所述第一牵引卷扬机固定设在第一回收平台上，所述第一牵引定滑轮固定设在第二回收平台上，所述第一牵引绳的一端固定连接在第一滑车的一端，所述第一牵引绳的另一端依次绕过第一牵引卷扬机和第一牵引定滑轮后固定连接在第一滑车的另一端，所述第二牵引装置包括第二牵引卷扬机、第二牵引定滑轮和第二牵引绳，所述第二牵引卷扬机固定设在第二回收平台上，所述第二牵引定滑轮固定设在第一回收平台上，所述第二牵引绳的一端固定连接在第二滑车的一端，所述第二牵引绳的另一端依次绕过第二牵引卷扬机和第二牵引定滑轮后固定连接在第二滑车的另一端，所述第三牵引装置包括第三牵引卷扬机、第三牵引定滑轮和第三牵引绳，所述第三牵引卷扬机固定设在第二回收平台上，所述第三牵引定滑轮固定设在第三回收平台上，所述第三牵引绳的一端固定连接在第三滑车的一端，所述第三牵引绳的另一端依次绕过第三牵引卷扬机和第三牵引定滑轮后固定连接在第三滑车的另一端，所述第四牵引装置包括第四牵引卷扬机、第四牵引定滑轮和第四牵引绳，所述第四牵引卷扬机固定设在第三回收平台上，所述第四牵引定滑轮固定设在第二回收平台上，所述第四牵引绳的一端固定连接在第四滑车的一端，所述第四牵引绳的另一端依次绕过第四牵引卷扬机和第四牵引定滑轮后固定连接在第四滑车的另一端，所述第五牵引装置包括第五牵引卷扬机、第五牵引定滑轮和第五牵引绳，所述第五牵引卷扬机固定设在第三回收平台上，所述第五牵引定滑轮固定设在第四回收平台上，所述第五牵引绳的一端固定连接在第五滑车的一端，所述第五牵引绳的另一端依次绕过第五牵引卷扬机和第五牵引定滑轮后固定连接在第五滑车的另一端，所述第六牵引装置包括第六牵引卷扬机、第六牵引定滑轮和第六牵引绳，所述第六牵引卷扬机固定设在第四回收平台上，所述第六牵引定滑轮固定设在第三回收平台上，所述第六牵引绳的一端固定连接在第六滑车的一端，所述第六牵引绳的另一端依次绕过第六牵引卷扬机和第六牵引定滑轮后固定连接在第六滑车的另一端，所述第七牵引装置包括第七牵引卷扬机、第七牵引定滑轮和第七牵引绳，所述第七牵引卷扬机固定设在第四回收平台上，所述第七牵引定滑轮固定设在第一回收平台上，所述第七牵引绳的一端固定连接在第七滑车的一端，所述第七牵引绳的另一端依次绕过第七牵引卷扬机和第七牵引定滑轮后固定连接在第七滑车的另一端，所述第八牵引装置包括第八牵引卷扬机、第八牵引定滑轮和第八牵引绳，所述第八牵引卷扬机固定设在第一回收平台上，所述第八牵引定滑轮固定设在第四回收平台上，所述第八牵引绳的一端固定连接在第八滑车的一端，所述第八牵引绳的另一端依次绕过第八牵引卷扬机和第八牵引定滑轮后固定连接在第八滑车的另一端。

5、本发明火箭回收系统，其中所述弹性锁紧机构包括两个相对布置的锁紧支架，所述锁紧支架固定设在滑车架上，每个所述锁紧支架上均安装有一弹性夹臂，两个所述弹性夹臂相对布置，当所述第二滑块沿着滑孔朝弹性锁紧机构滑动时，第二滑块的另一端能够夹持于两个弹性夹臂之间，当所述第二滑块沿着滑孔远离弹性锁紧机构滑动时，第二滑块的另一端能够从两个弹性夹臂之间脱离。

6、本发明火箭回收系统，其中所述弹性夹臂包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端铰接于锁紧支架上，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端铰接在第三滑块上，所述锁紧支架上开设有滑槽，所述滑槽内固定设有导向柱，所述第三滑块位于滑槽内并且套装在导向柱上，所述滑槽和导向柱均沿第二滑块的滑动方向布置，所述第三滑块的远离第一连杆一侧的滑槽内设有弹簧，所述弹簧套装在导向柱上，所述第二滑块的另一端相对两侧各设有一夹持槽，当第二滑块的另一端夹持于两个弹性夹臂之间时，两个弹性夹臂的第一连杆和第二连杆的铰接处分别夹持在第二滑块另一端的两个夹持槽内。

7、本发明火箭回收系统，其中所述滑车架上开设有供第二滑块穿过的通孔，所述通孔相对两侧的滑车架上分别设有第一套筒和第二套筒，第一套筒和第二套筒的筒腔均与通孔连通，所述第一套筒固定设在滑车架的靠近弹性锁紧机构一侧，所述第二套筒转动设在滑车架的靠近缓冲滑轮一侧，所述第二套筒的筒腔、滑车架的通孔以及第一套筒的筒腔共同形成所述滑孔，所述第二滑块的另一端依次穿过第二套筒的筒腔、滑车架的通孔以及第一套筒的筒腔后与弹性锁紧机构连接。

8、本发明火箭回收系统，其中所述缓冲滑轮的相对两侧各设有一张紧滑轮，所述张紧滑轮通过张紧滑轮架安装在滑车架上，所述第一滑车和第二滑车分别通过张紧滑轮将第一缓冲索张紧在各自缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧，所述第三滑车和第四滑车分别通过张紧滑轮将第二缓冲索张紧在各自缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧，所述第五滑车和第六滑车分别通过张紧滑轮将第三缓冲索张紧在各自缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧，所述第七滑车和第八滑车分别通过张紧滑轮将第四缓冲索张紧在各自缓冲滑轮的远离弹性锁紧机构一侧。

9、本发明火箭回收系统，其中所述第一缓冲机构、第二缓冲机构、第三缓冲机构、第四缓冲机构、第五缓冲机构、第六缓冲机构、第七缓冲机构和第八缓冲机构均包括下放卷扬机和活塞缸，所述活塞缸包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体内设有活塞，所述活塞杆的下端与活塞固定连接，所述活塞杆的上端穿过缸体延伸至缸体外，所述活塞杆的上端设有缓冲动滑轮，所述缸体内设有蜂窝铝，所述蜂窝铝位于活塞的上方，所述第一缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第一下放卷扬机和第一活塞缸，所述第一下放卷扬机设于第一回收平台上，所述第一活塞缸固定设于第一回收平台的下方，所述第二缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第二下放卷扬机和第二活塞缸，所述第二下放卷扬机设于第二回收平台上，所述第二活塞缸固定设于第二回收平台的下方，所述第三缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第三下放卷扬机和第三活塞缸，所述第三下放卷扬机设于第二回收平台上，所述第三活塞缸固定设于第二回收平台的下方，所述第四缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第四下放卷扬机和第四活塞缸，所述第四下放卷扬机设于第三回收平台上，所述第四活塞缸固定设于第三回收平台的下方，所述第五缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第五下放卷扬机和第五活塞缸，所述第五下放卷扬机设于第三回收平台上，所述第五活塞缸固定设于第三回收平台的下方，所述第六缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第六下放卷扬机和第六活塞缸，所述第六下放卷扬机设于第四回收平台上，所述第六活塞缸固定设于第四回收平台的下方，所述第七缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第七下放卷扬机和第七活塞缸，所述第七下放卷扬机设于第四回收平台上，所述第七活塞缸固定设于第四回收平台的下方，所述第八缓冲机构的下放卷扬机和活塞缸分别为第八下放卷扬机和第八活塞缸，所述第八下放卷扬机设于第一回收平台上，所述第八活塞缸固定设于第一回收平台的下方，

10、所述第一回收平台上固定设有第一缓冲定滑轮，所述第一缓冲定滑轮设为两个以上，所述第一活塞缸的缓冲动滑轮为第一缓冲动滑轮，所述第一缓冲动滑轮设为至少一个，所述第一缓冲索的一端依次交替绕过第一缓冲定滑轮和第一缓冲动滑轮后缠绕在第一下放卷扬机上，所述第二回收平台上固定设有第二缓冲定滑轮，所述第二缓冲定滑轮设为两个以上，所述第二活塞缸的缓冲动滑轮为第二缓冲动滑轮，所述第二缓冲动滑轮设为至少一个，所述第一缓冲索的另一端依次交替绕过第二缓冲定滑轮和第二缓冲动滑轮后缠绕在第二下放卷扬机上，所述第二回收平台上固定设有第三缓冲定滑轮，所述第三缓冲定滑轮设为两个以上，所述第三活塞缸的缓冲动滑轮为第三缓冲动滑轮，所述第三缓冲动滑轮设为至少一个，所述第二缓冲索的一端依次交替绕过第三缓冲定滑轮和第三缓冲动滑轮后缠绕在第三下放卷扬机上，所述第三回收平台上固定设有第四缓冲定滑轮，所述第四缓冲定滑轮设为两个以上，所述第四活塞缸的缓冲动滑轮为第四缓冲动滑轮，所述第四缓冲动滑轮设为至少一个，所述第二缓冲索的另一端依次交替绕过第四缓冲定滑轮和第四缓冲动滑轮后缠绕在第四下放卷扬机上，所述第三回收平台上固定设有第五缓冲定滑轮，所述第五缓冲定滑轮设为两个以上，所述第五活塞缸的缓冲动滑轮为第五缓冲动滑轮，所述第五缓冲动滑轮设为至少一个，所述第三缓冲索的一端依次交替绕过第五缓冲定滑轮和第五缓冲动滑轮后缠绕在第五下放卷扬机上，所述第四回收平台上固定设有第六缓冲定滑轮，所述第六缓冲定滑轮设为两个以上，所述第六活塞缸的缓冲动滑轮为第六缓冲动滑轮，所述第六缓冲动滑轮设为至少一个，所述第三缓冲索的另一端依次交替绕过第六缓冲定滑轮和第六缓冲动滑轮后缠绕在第六下放卷扬机上，所述第四回收平台上固定设有第七缓冲定滑轮，所述第七缓冲定滑轮设为两个以上，所述第七活塞缸的缓冲动滑轮为第七缓冲动滑轮，所述第七缓冲动滑轮设为至少一个，所述第四缓冲索的一端依次绕过第七缓冲定滑轮和第七缓冲动滑轮后缠绕在第七下放卷扬机上，所述第一回收平台上固定设有第八缓冲定滑轮，所述第八缓冲定滑轮设为两个以上，所述第八活塞缸的缓冲动滑轮为第八缓冲动滑轮，所述第八缓冲动滑轮设为至少一个，所述第四缓冲索的另一端依次交替绕过第八缓冲定滑轮和第八缓冲动滑轮后缠绕在第八下放卷扬机上。

11、本发明火箭回收系统，其中所述第一缓冲机构为固定设于第一回收平台下方的第一下放卷扬机，所述第二缓冲机构为固定设于第二回收平台下方的第二下放卷扬机，所述第三缓冲机构为固定设于第二回收平台下方的第三下放卷扬机，所述第四缓冲机构为固定设于第三回收平台下方的第四下放卷扬机，所述第五缓冲机构为固定设于第三回收平台下方的第五下放卷扬机，所述第六缓冲机构为固定设于第四回收平台下方的第六下放卷扬机，所述第七缓冲机构为固定设于第四回收平台下方的第七下放卷扬机，所述第八缓冲机构为固定设于第一回收平台下方的第八下放卷扬机，所述第一回收平台上固定设有第一缓冲定滑轮，所述第一缓冲索的一端绕过第一缓冲定滑轮后缠绕在第一下放卷扬机上，所述第二回收平台上固定设有第二缓冲定滑轮，所述第一缓冲索的另一端绕过第二缓冲定滑轮后缠绕在第二下放卷扬机上，所述第二回收平台上固定设有第三缓冲定滑轮，所述第二缓冲索的一端绕过第三缓冲定滑轮后缠绕在第三下放卷扬机上，所述第三回收平台上固定设有第四缓冲定滑轮，所述第二缓冲索的另一端绕过第四缓冲定滑轮后缠绕在第四下放卷扬机上，所述第三回收平台上固定设有第五缓冲定滑轮，所述第三缓冲索的一端绕过第五缓冲定滑轮后缠绕在第五下放卷扬机上，所述第四回收平台上固定设有第六缓冲定滑轮，所述第三缓冲索的另一端绕过第六缓冲定滑轮后缠绕在第六下放卷扬机上，所述第四回收平台上固定设有第七缓冲定滑轮，所述第四缓冲索的一端绕过第七缓冲定滑轮后缠绕在第七下放卷扬机上，所述第一回收平台上固定设有第八缓冲定滑轮，所述第四缓冲索的另一端绕过第八缓冲定滑轮后缠绕在第八下放卷扬机上。

12、本发明火箭回收系统，其中所述第一滑车、第二滑车、第三滑车、第四滑车、第五滑车、第六滑车、第七滑车和第八滑车的两端都分别固定设有一个拉力传感器，所述第一滑车上的两个拉力传感器分别通过第一花篮螺栓与第一牵引绳的两端固定连接，所述第二滑车上的两个拉力传感器分别通过第二花篮螺栓与第二牵引绳的两端固定连接，所述第三滑车上的两个拉力传感器分别通过第三花篮螺栓与第三牵引绳的两端固定连接，所述第四滑车上的两个拉力传感器分别通过第四花篮螺栓与第四牵引绳的两端固定连接，所述第五滑车上的两个拉力传感器分别通过第五花篮螺栓与第五牵引绳的两端固定连接，所述第六滑车上的两个拉力传感器分别通过第六花篮螺栓与第六牵引绳的两端固定连接，所述第七滑车上的两个拉力传感器分别通过第七花篮螺栓与第七牵引绳的两端固定连接，所述第八滑车上的两个拉力传感器分别通过第八花篮螺栓与第八牵引绳的两端固定连接。

13、本发明火箭回收系统，其中所述第一阻拦索、第二阻拦索、第三阻拦索和第四阻拦索上均连接有第九花篮螺栓。

14、本发明火箭回收系统与现有技术不同之处在于本发明火箭回收系统在使用的时候，回收平台和滑轨都固定设置在地面、船舶或其他适宜回收火箭的场地上(当然，在具体设置的时候，回收平台和滑轨都可以通过支撑架固定设置在上述场地上)，当火箭子级降落到第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨和第四滑轨所围成的区域时，启动第一牵引装置、第二牵引装置、第三牵引装置、第四牵引装置、第五牵引装置、第六牵引装置、第七牵引装置和第八牵引装置。第一牵引装置拉动第一滑车沿着第一滑轨滑动，同时，第六牵引装置拉动第六滑车沿着第三滑轨滑动，并且使第一滑车和第六滑车作同向同步滑动，于是第一阻拦索开始沿着第一滑轨和第三滑轨平移；第二牵引装置拉动第二滑车沿着第一滑轨滑动，同时，第五牵引装置拉动第五滑车沿着第三滑轨滑动，并且使第二滑车和第五滑车作同向同步滑动，于是第二阻拦索开始沿着第一滑轨和第三滑轨平移；第三牵引装置拉动第三滑车沿着第二滑轨滑动，同时，第八牵引装置拉动第八滑车沿着第四滑轨滑动，并且使第三滑车和第八滑车作同向同步滑动，于是第三阻拦索开始沿着第二滑轨和第四滑轨平移；第四牵引装置拉动第四滑车沿着第二滑轨滑动，同时，第七牵引装置拉动第七滑车沿着第四滑轨滑动，并且使第四滑车和第七滑车作同向同步滑动，于是第四阻拦索开始沿着第二滑轨和第四滑轨平移。根据火箭子级的落点，使第一阻拦索、第二阻拦索、第三阻拦索和第四阻拦索分别移动至火箭子级的四周，即火箭子级位于第一阻拦索、第二阻拦索、第三阻拦索和第四阻拦索所围成的方形区域内，随着火箭子级的逐渐下落，再将四根阻拦索逐渐靠近火箭子级，直至火箭子级上的阻拦钩挂在阻拦索上(为了完成回收，火箭子级的箭体四周设有阻拦钩)，在火箭子级自重的作用下，火箭子级向下方拉拽阻拦索，阻拦索又通过缓冲索拉拽缓冲机构，缓冲机构的作用在于抵消火箭子级下落的能量，随着缓冲机构的持续作用，火箭子级逐渐停止下落，从而完成火箭子级的回收。由于本发明采用四根阻拦索，并且在回收时，四根阻拦索位于火箭子级的四周，即使火箭子级的姿态、速度没有达到回收的理想状态，四根阻拦索也能够容易地钩住火箭子级，完成回收，因此本发明可以降低对火箭回收的姿态和速度要求，提高火箭回收的成功率。

15、下面结合附图对本发明作进一步说明。