一种外置式电动收放着陆机构制造技术

本发明专利技术提供了一种外置式电动收放软着陆机构，包括至少三组相同的设于运载器本体上的支撑机构，每组支撑机构均包括一缓冲支柱及一着陆腿，其中，缓冲支柱包括电动传动机构和液压缓冲装置，电动传动机构包括电机、轴承、丝杠、依次嵌套的若干级传动套筒，液压缓冲装置包括螺旋紧固装置、活塞杆、活塞头、缓冲器外筒及密封装置。本发明专利技术的着陆机构适用于垂直起降重复使用，其在收拢状态下贴合运载器外表面，降低对运载器气动影响，收拢刚度好，展开状态下，支撑面积大，承载能力强，且该机构具有质量轻、制备工艺简单、缓冲过程平稳、中途没有反弹、缓冲效率高、可以多次利用的特点，机构外壳的凸起结构还可起到火箭尾翼的气动稳定作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垂直起降重复使用装置
，特别涉及一种外置式电动收放着陆机构。
技术介绍
垂直起降重复使用运载器基于成熟运载火箭技术，增设着陆装置，实现运载器的垂直回收，回收后的运载器经过简单的维护与推进剂补充，可以迅速投入下一次发射中，实现运载器的重复使用，垂直起降重复使用运载器的研制难度较低，地面操作和设备大大简化，单次飞行成本较低，是运载器发展的重要方向。着陆机构是运载器垂直降落回收的关键和核心部件，为运载器在回收平面稳定着陆提供支持，并在下一次发射前收起，实现重复使用。美国“水星”号飞船和“火星探测者”登陆舱采用气囊式着陆机构，着陆后反弹次数多及翻滚，姿态不宜控制，无法实现运载器垂直降落；“阿波罗”飞船采用悬臂式着陆架，结构笨重，包络尺寸大，无法满足垂直起降重复使用运载器的气动要求；“空中起重机”采用空中悬吊机结构，系统复杂，回收运载器代价太大；内置式可伸缩着陆机构，缓冲器内置影响运载器总体布局，同时，导致缓冲机构行程较短，支撑面积较小，限制机构的缓冲能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种外置式电动收放着陆机构，以解决现有的着陆机构所存在的姿态不宜控制、无法满足垂直起降重复使用运载器的气动要求、回收运载器代价太大或缓冲能力受限等问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种外置式电动收放着陆机构，包括至少三组相同的设于运载器本体上的支撑机构，每组支撑机构均包括一缓冲支柱及一着陆腿，所述缓冲支柱的上端与运载器本体转动连接，所述缓冲支柱的下端与着陆腿的下端转动连接，所述着陆腿的上端与运载器本体转动连接；其中，所述缓冲支柱包括电动传动机构和液压缓冲装置，所述电动传动机构包括电机、轴承、丝杠、依次嵌套的若干级传动套筒，所述电机设于缓冲支柱的顶端，所述丝杠穿过所述轴承与电机的输出转轴连接，且所述丝杠位于传动套筒内部，所述丝杠用于在电机的驱动下逐级驱动所述传动套筒展开或收缩；所述液压缓冲装置包括螺旋紧固装置、活塞杆、活塞头、缓冲器外筒及密封装置，所述液压缓冲装置通过所述螺旋紧固装置与位于最外侧的传动套筒固定连接，所述活塞杆的上端与所述螺旋紧固装置固定连接，所述活塞杆的下端与所述活塞头固定连接，所述活塞头位于所述缓冲器外筒内，所述缓冲器外筒的下端为密闭结构，上端由所述密封装置密封，所述活塞头在着陆时在缓冲器外筒内上下运动。较佳地，所述缓冲支柱的上端通过第一耳片机构与所述运载器本体连接，所述缓冲支柱的下端通过第二耳片机构与着陆腿的下端连接，所述着陆腿的上端通过两个第三耳片机构与运载器本体转动连接。较佳地，所述着陆腿的外表面有凸起结构，内表面设有凹槽，着陆机构收拢状态时，缓冲支柱收缩于凹槽内。较佳地，所述着陆腿底端设置有足垫。较佳地，每级传动套筒的顶端均设有相互连接的钢球锁装置及传动螺母，每级传动套筒的底端设有锁定凹槽，所述钢球锁装置用于与其所在的传动套筒外侧嵌套的传动套筒的锁定凹槽配合，所述传动螺母用于与丝杠啮合。较佳地，所述钢球锁装置包括外套筒、内滑动套筒、弹簧、滑块及钢球，所述内滑动套筒套设于所述外套筒内侧，所述外套筒为具有两级台阶孔的中空结构，第一级台阶孔内径大于第二级台阶孔，所述滑块设于所述第一级台阶孔内，所述弹簧设于所述第二级台阶孔内且套设于所述内滑动套筒外侧，所述滑块由所述弹簧支撑且位于所述外套筒及内滑动套筒之间，所述外套筒还设有锁定凹槽，所述钢球被所述滑块限制在所述锁定凹槽内。较佳地，所述传动螺母设于所述内滑动套筒内；或所述传动螺母为设置与所述内滑动套筒内侧的螺纹结构，所述螺纹结构用于与丝杠啮合。本专利技术提供的外置式电动收放着陆机构实现以下有益效果：1.本专利技术提供了一种外置式电动收放着陆机构，与内置式缓冲机构相比，不影响运载器内部布局，缓冲行程长，缓冲能力大，支撑面积大，着陆稳定性高。与现有的运载器着陆缓冲机构相比，收拢时紧贴运载器壁面，收拢刚度好，气动影响较小。2.本专利技术提供了一种外置式电动收放着陆机构，质量轻、制备工艺简单、可以多次利用。3.本专利技术提供了一种外置式电动收放着陆机构，采用电机作动，利用丝杠和螺母实现传动，执行传动套筒的展开与收缩，结构简单，加工方便，成本低廉，传动平稳。4.本专利技术提供了一种外置式电动收放着陆机构，采用液压缓冲器缓冲过程平稳，中途没有反弹，结构坚固、尺寸小，可靠性高。附图说明图1为本专利技术的着陆机构展开状态时侧面结构示意图；图2为本专利技术的着陆机构收拢状态时侧面结构示意图；图3为本专利技术中的缓冲支柱收缩状态的剖面结构示意图；图4为本专利技术中缓冲支柱的钢球锁装置剖面结构示意图；图5为本专利技术中的缓冲支柱展开状态的剖面结构示意图。标号说明：1-缓冲支柱；2-着陆腿2；3-第一耳片机构；4-第二耳片机构；5-第三耳片机构；6-凸起结构；7-凹槽；8-足垫；9-电机；10-轴承；11-丝杠；12-第一级传动套筒；13-第二级传动套筒；14-第三级传动套筒；15-螺旋紧固装置；16-活塞杆；17-活塞头；18-缓冲器外筒；19-密封装置；20-第一锁定凹槽；21-第二锁定凹槽；22-外套筒；23-内滑动套筒；24-弹簧；25-滑块；26-钢球；27-限位块。具体实施方式为更好地说明本专利技术，兹以一优选实施例，并配合附图对本专利技术作详细说明，具体如下：如图1所示，本实施例提供的外置式电动收放着陆机构主要是由多组相同的设于运载器本体上的支撑机构组成，其中，每组支撑机构均包括缓冲支柱1和着陆腿2。缓冲支柱1的上端通过第一耳片机构3同运载器本体连接，缓冲支柱1可以绕第一耳片机构内的螺栓旋转；缓冲支柱1的下端通过第二耳片机构4与着陆腿2下端相连，缓冲支柱1的下端及着陆腿2下端均可绕第二耳片机构4的螺栓进行相对旋转；着陆腿2的上端通过两个第三耳片机构5与运载器本体连接，着陆腿2的上端可以绕第三耳片机构5的螺栓旋转。其中，着陆腿2的外表面有凸起结构6，内表面设有凹槽7，凹槽7的底端是与缓冲支柱1相连的第二耳片机构4。当着陆机构处于收拢状态时，缓冲支柱1收缩于凹槽7内。着陆腿2底端布置有足垫8，起到支撑地面的作用。如图2所示，缓冲支柱1主要由电动传动机构和液压缓冲装置组成。本实施例中，电动传动机构包括电机9、轴承10、丝杠11、第一级传动套筒12、第二级传动套筒13、第三级传动套筒14。液压缓冲装置包括螺旋紧固装置15、活塞杆16、活塞头17、缓冲器外筒18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外置式电动收放着陆机构，其特征在于，包括至少三组相同的设于运载器本体上的支撑机构，每组支撑机构均包括一缓冲支柱及一着陆腿，所述缓冲支柱的上端与运载器本体转动连接，所述缓冲支柱的下端与着陆腿的下端转动连接，所述着陆腿的上端与运载器本体转动连接；其中，所述缓冲支柱包括电动传动机构和液压缓冲装置，所述电动传动机构包括电机、轴承、丝杠、依次嵌套的若干级传动套筒，所述电机设于缓冲支柱的顶端，所述丝杠穿过所述轴承与电机的输出转轴连接，且所述丝杠位于传动套筒内部，所述丝杠用于在电机的驱动下逐级驱动所述传动套筒展开或收缩；所述液压缓冲装置包括螺旋紧固装置、活塞杆、活塞头、缓冲器外筒及密封装置，所述液压缓冲装置通过所述螺旋紧固装置与位于最外侧的传动套筒固定连接，所述活塞杆的上端与所述螺旋紧固装置固定连接，所述活塞杆的下端与所述活塞头固定连接，所述活塞头位于所述缓冲器外筒内，所述缓冲器外筒的下端为密闭结构，上端由所述密封装置密封，所述活塞头在着陆时在缓冲器外筒内上下运动。

【技术特征摘要】
1.一种外置式电动收放着陆机构，其特征在于，包括至少三组相同的设于运
载器本体上的支撑机构，每组支撑机构均包括一缓冲支柱及一着陆腿，所述
缓冲支柱的上端与运载器本体转动连接，所述缓冲支柱的下端与着陆腿的下
端转动连接，所述着陆腿的上端与运载器本体转动连接；
其中，所述缓冲支柱包括电动传动机构和液压缓冲装置，所述电动传动机构
包括电机、轴承、丝杠、依次嵌套的若干级传动套筒，所述电机设于缓冲支
柱的顶端，所述丝杠穿过所述轴承与电机的输出转轴连接，且所述丝杠位于
传动套筒内部，所述丝杠用于在电机的驱动下逐级驱动所述传动套筒展开或
收缩；
所述液压缓冲装置包括螺旋紧固装置、活塞杆、活塞头、缓冲器外筒及密封
装置，所述液压缓冲装置通过所述螺旋紧固装置与位于最外侧的传动套筒固
定连接，所述活塞杆的上端与所述螺旋紧固装置固定连接，所述活塞杆的下
端与所述活塞头固定连接，所述活塞头位于所述缓冲器外筒内，所述缓冲器
外筒的下端为密闭结构，上端由所述密封装置密封，所述活塞头在着陆时在
缓冲器外筒内上下运动。
2.根据权利要求1所述的外置式电动收放着陆机构，其特征在于，所述缓冲
支柱的上端通过第一耳片机构与所述运载器本体连接，所述缓冲支柱的下端
通过第二耳片机构与着陆腿的下端连接，所述着陆腿的上端通过两个第三耳
片机构与运载器本体转动连接。
3...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐大富，孙晓晖，欧岳峰，盛英华，吴佳林，林剑锋，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31