铰接式整流罩瓣的进入减速伞的制作方法

本发明属于航天，特别是涉及铰接式整流罩瓣的进入减速伞。

背景技术：

1、在上面级火箭再入大气层回收过程中，因为几乎全都得依赖气动阻力摩擦产生热能，来吸收与消耗箭体之巨大动能和重力势能。但是，上面级火箭却根本没有足够大的气动阻力面积。以轨道速度超高速再入上层稀薄大气层中，由于自身阻力面积过小而获得的气动动压阻力非常小、制动减速效率低下，造成了减速很慢很慢，最终导致抵达下层稠密大气层时存速依然还非常地高。也就是“高弹道系数”轨迹再入返回。上面级火箭以传统的“高弹道系数”方式再入，实际上并没有充分有效地利用上层大气密度极其稀薄、以及自身超高速度之极为有利条件。没有在上层稀薄大气层中“长时间、提前、充分地”制动减速，结果造成以极高的速度直接冲入低空稠密大气层当中。因而必然遭受到极其剧烈的气动加热负荷以及强大的气动动压载荷。气动加热负荷会迅速烧毁轻质材料的火箭壳体；同时气动动压载荷亦可以轻易撕碎脆弱的箭体结构。所以，迄今为止还没有切实可行与完善的技术措施能够把处于轨道速度的上面级火箭完好无损地回收回来。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中上面级火箭的气动阻力面积过小、在上层稀薄大气层中不能获得足够大气动动压阻力，“高弹道系数”再入返回不可以完好无损回收上面级火箭之问题，本发明提供了铰接式整流罩瓣的进入减速伞。铰接式整流罩瓣的进入减速伞十分巧妙地利用了大型整流罩“现成之有利条件”，通过驱动各片铰接式整流罩瓣同步向外展开，刚性支撑与之柔性连接的耐热织物减速伞伞面，形成一具气动阻力面积特别巨大的减速伞。以轨道速度再入上层稀薄大气层，巨大阻力面积即可产生很大的激波气动动压阻力。因而能够“长时间、提前、充分地”制动减速上面级火箭。也就是“超低弹道系数”方式再入返回。那么，到达下层稠密大气层时飞行速度已经减慢至非常慢，从而达到极大幅度降低气动加热负荷和气动动压载荷，有效保护脆弱箭体结构之目的。最终完好无损地回收了上面级火箭。同理，亦可以完全回收一级半火箭的芯一级。

2、本发明为实现上述目的，通过以下的技术方案实现：

3、铰接式整流罩瓣的进入减速伞，其特征在于：包括铰接式整流罩瓣、上面级火箭、柔性的耐热织物减速伞伞面、铰接接头、折叠支撑杆、整流罩瓣内部的承力隔框、整流罩瓣内部的承力桁条、整流罩瓣内部的承力主梁、附加敷装在耐热织物减速伞背面和整流罩瓣内部的太阳能电池片组。其中每一片铰接式整流罩瓣都通过各自下边的铰接接头铰接连接在上面级火箭箭体上部的承力边框，折叠支撑杆也都活动连接到各自整流罩瓣内部的承力主梁和整流罩瓣内部的承力隔框上面，折叠支撑杆另一端与箭体活动连接。各片铰接式整流罩瓣之间全部通过耐热织物减速伞伞面相互地柔性连接，并且靠近整流罩瓣根部这一端的耐热织物减速伞伞面也全都与上面级火箭箭体上部的承力边框柔性相连接。

4、为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述的铰接式整流罩瓣由各自内部的承力主梁和承力隔框固定连接构成主要的骨架，并且再固定连接多根承力桁条，共同刚性地支撑连接外部蒙皮。

5、为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述的铰接式整流罩瓣的外表面、柔性的耐热织物减速伞伞面的迎风面以及上面级火箭箭体的外表面均涂覆有耐热涂层。

6、为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述的柔性的耐热织物减速伞伞面背面和铰接式整流罩瓣内部，均还可以附加地敷装太阳能电池片组。

7、本发明的积极效果是：本发明中，上面级火箭再入返回伊始，铰接式整流罩瓣同步向外展开，刚性支撑与之柔性连接的耐热织物减速伞伞面，形成一具气动阻力面积特别巨大的减速伞。以轨道速度再入上层稀薄大气层，陡然增大的阻力面积即可产生很大的激波气动动压阻力。因而能够“长时间、提前、充分地”制动减速上面级火箭。这一点极其极其重要。并且，整个再入下降过程中，铰接式整流罩瓣的进入减速伞都始终保持相当大的气动阻力，长时间充分有效地制动减慢上面级火箭飞行速度。实际上就是以极为优异的“超低弹道系数”方式再入返回。当上面级火箭抵达下层稠密大气层时，飞行速度已经减慢至亚音速，那么无论是气动加热负荷还是气动动压载荷全都下降到非常低，从而充分有效保护了脆弱的箭体结构。综上所述，铰接式整流罩瓣的进入减速伞十分巧妙地利用了大型整流罩“现成之有利条件”。具有结构简单、刚度很强、展开半径相当长、气动阻力面积特别巨大、气动减速效率非常高等等极为显著之优点。极大幅度降低了再入弹道系数。不但完好无损地回收上面级火箭，而且还顺带回收了整个价值不菲的整流罩。因此真正能够实现整体火箭的全部回收和复用。意义极其重大。同样道理，在一级半火箭构型当中，铰接式整流罩瓣的进入减速伞亦可以完全地回收芯一级箭体。

技术特征：

1.铰接式整流罩瓣的进入减速伞，其特征在于：包括铰接式整流罩瓣(1)、上面级火箭(2)、柔性的耐热织物减速伞伞面(3)、铰接接头(4)、折叠支撑杆(5)、整流罩瓣内部的承力隔框(6)、整流罩瓣内部的承力桁条(7)、整流罩瓣内部的承力主梁(8)、附加敷装在耐热织物减速伞背面和整流罩瓣内部的太阳能电池片组(9)。其中每一片铰接式整流罩瓣(1)都通过各自下边的铰接接头(4)铰接连接在上面级火箭(2)箭体上部的承力边框，折叠支撑杆(5)也都活动连接到各自整流罩瓣内部的承力主梁(8)和整流罩瓣内部的承力隔框(6)上面，折叠支撑杆(5)另一端与箭体活动连接。各片铰接式整流罩瓣(1)之间全部通过耐热织物减速伞伞面(3)相互地柔性连接，并且靠近整流罩瓣根部这一端的耐热织物减速伞伞面(3)也全都与上面级火箭(2)箭体上部的承力边框柔性相连接。

2.根据权利要求1所述的铰接式整流罩瓣的进入减速伞，其特征在于：所述的铰接式整流罩瓣(1)由各自整流罩瓣内部的承力主梁(8)和整流罩瓣内部的承力隔框(6)固定连接构成主要的骨架，并且再固定连接多根整流罩瓣内部的承力桁条(7)，共同刚性地支撑连接外部蒙皮。

3.根据权利要求1所述的铰接式整流罩瓣的进入减速伞，其特征在于：所述的铰接式整流罩瓣(1)的外表面、柔性的耐热织物减速伞伞面(3)的迎风面以及上面级火箭(2)箭体的外表面均涂覆有耐热涂层。

4.根据权利要求1所述的铰接式整流罩瓣的进入减速伞，其特征在于：所述的柔性的耐热织物减速伞伞面(3)背面和铰接式整流罩瓣(1)内部，均还可以附加地敷装太阳能电池片组(9)。

技术总结本发明公开了铰接式整流罩瓣的进入减速伞，涉属于航天技术领域。该铰接式整流罩瓣的进入减速伞十分巧妙地利用了大型整流罩“现成之有利条件”，通过驱动各片铰接式整流罩瓣同步向外展开，刚性支撑与之柔性连接的耐热织物减速伞伞面，形成一具气动阻力面积特别巨大的减速伞。以轨道速度再入上层稀薄大气层，巨大阻力面积即可产生很大的激波气动动压阻力。因而能够“长时间、提前、充分地”制动减速上面级火箭。使其以“超低弹道系数”方式再入返回。那么抵达下层稠密大气层时飞行速度已经减慢至非常慢，从而达到极大幅度降低气动加热负荷和气动动压载荷，有效保护脆弱箭体结构之目的。最终完好无损地回收了上面级火箭。并且还顺带回收了整个价值不菲的整流罩。同理，亦可以完全回收一级半火箭之芯一级。技术研发人员：穆骞受保护的技术使用者：穆骞技术研发日：技术公布日：2024/5/8