一种仿生设计的可回收火箭助推器制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生设计的可回收火箭助推器，包括火箭本体、主助推器、辅助助推器，在主助推器的侧壁上开有两组收纳机构，两组收纳机构在主助推器上呈对称设置，每组收纳机构包括相邻的两个收纳槽，在两个收纳槽内均设有仿生缓冲装置，仿生缓冲装置连接有电控系统。本发明专利技术通过设置在主助推器和辅助助推器上的仿生缓冲装置，在助推器下落的时候，控制形成类似于蝴蝶“翅膀”的缓冲面，保证助推器安全到达地面，回收再利用。另外，每块扇形翼可通过减速电机的转动，调整其与助推器的角度，当主助推器呈垂直降落时，扇形翼与主助推器呈90°，并且可以通过转动扇形翼的角度，控制主助推器在空中的姿态，便于回收。 1

【技术实现步骤摘要】
一种仿生设计的可回收火箭助推器
本专利技术涉及火箭助推
，具体设计一种仿生设计的可回收火箭助推器。
技术介绍
火箭助推器一般是由辅助助推器和主助推器构成，是一种用于火箭发射时增加推力的装置。由于火箭发动机成本昂贵，不论是主助推器还是辅助助推器它们仅能一次性使用，使得火箭发射成本增高。目前世界主要火箭大国都在研究火箭回收技术。较为成功的是美国技术，在火箭升空分离后，通过对多个火箭发动机的控制与调节，使其缓慢地降落在指定位置上，避免与地面的暴力碰撞，从而能够重复使用。该方法虽然成功，也有一个很大的弊端：控制与调节火箭助推器需要耗费巨大的燃料，从而降低了火箭的运载能力。仿生学指人们研究生物体的结构与功能工作的原理，并根据这些原理专利技术出新的设备、工具和科技，创造出适用于生产，学习和生活的先进技术。随着科技的发展，仿生设计的产品越来越多，推进了人类生活的进步。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种仿生设计的可回收火箭助推器，该助推器采用了仿生学设计的扇形翼，实现了火箭助推器使用后的回收。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：包括与火箭本体连接的主助推器以及与主助推器连接的辅助助推器，所述主助推器均呈圆柱形，且在主助推器的侧壁上开有两组收纳机构，两组收纳机构在主助推器上呈对称设置，每组收纳机构包括相邻的两个收纳槽，在两个收纳槽内均设有仿生缓冲装置，所述仿生缓冲装置连接有电控系统。进一步改进在于，所述仿生缓冲装置包括设在收纳槽内支撑杆，以及设在支撑杆上的扇翼盒，以及设在主助推器内的减速电机和液压缸，所述扇翼盒的端头处设有垂直于扇翼盒的转轴，转轴的一端连接有旋转电机，转轴另一端连接有旋转盖，所述扇翼盒内放置有扇形翼，所述扇形翼的其中一条半径边与旋转盖的侧边连接，另一条半径边与扇翼盒的内底连接；所述减速电机设在所述液压缸的输出端上，所述减速电机的输出端连接于所述支撑杆；所述减速电机、液压缸和旋转电机均与所述电控系统连接。进一步改进在于，所述扇形翼展开后呈半圆形。进一步改进在于，所述扇形翼由数根骨架条和扇面胶膜组成。进一步改进在于，所述扇翼盒的长度等于旋转盖的长度，也等于所述扇形翼的长度。进一步改进在于，每组收纳机构内的两个转轴位于所属扇翼盒的不同端头处；每个仿生缓冲装置内的转轴和支撑杆位于所属扇翼盒的同一端头处。进一步改进在于，所述电控系统连接有蓄电池，用于为电控系统供电。本专利技术的有益效果是：通过设置在主助推器和辅助助推器上的仿生缓冲装置，在助推器下落的时候，在助推器对立两边展开两组，共四块扇形翼，形成类似于蝴蝶“翅膀”的缓冲面，打开后助推器会在空气阻力和自身重力的作用下调整自身状态，扇形翼由骨架条和扇面胶膜组成，扇面胶膜可在滑行的过程中上下煽动，降低下降速度，控制滑行的平衡，保证助推器安全到达地面，回收再利用。另外，对于主助推器，每块扇形翼可通过减速电机的转动，调整其与助推器的角度，当助推器呈垂直降落时，扇形翼与助推器呈90°，并且可以通过转动扇形翼的角度，控制助推器在空中的姿态，便于助推器的回收。附图说明图1为本专利技术的整体外部结构图；图2为主助推器在未打开仿生缓冲装置时的状态图；图3为主助推器在支撑杆及扇翼盒伸出时的状态图；图4为主助推器在扇形翼完全打开时的状态图；图5为扇形翼与主助推器垂直时的状态图；图6为本专利技术的控制原理图；图7为辅助助推器的仿生缓冲装置打开时的状态图；其中，1-火箭本体，2-主助推器，3-辅助助推器，4-收纳槽，5-电控系统，6-支撑杆，7-扇翼盒，8-减速电机，9-液压缸，10-转轴，11-旋转电机，12-旋转盖，13-扇形翼，14-蓄电池，300-半圆柱状辅助助推器。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种仿生设计的可回收火箭助推器，包括与火箭本体1连接的主助推器2以及与主助推器2连接的辅助助推器3。结合图2至图6所示，主助推器2呈圆柱形，且在主助推器2的侧壁上均开有两组收纳机构，两组收纳机构在主助推器2上呈对称设置，每组收纳机构包括相邻的两个收纳槽4，在两个收纳槽4内均设有仿生缓冲装置，仿生缓冲装置连接有电控系统5。优选的，仿生缓冲装置包括设在收纳槽4内支撑杆6，以及设在支撑杆6上的扇翼盒7，以及设在主助推器2内的减速电机8和液压缸9，扇翼盒7的端头处设有垂直于扇翼盒7的转轴10，转轴10的一端连接有旋转电机11，转轴10另一端连接有旋转盖12，扇翼盒7内放置有扇形翼13，扇形翼13的其中一条半径边与旋转盖12的侧边连接，另一条半径边与扇翼盒7的内底连接；减速电机8设在液压缸9的输出端上，减速电机8的输出端连接于支撑杆6；减速电机8、液压缸9和旋转电机11均与电控系统5连接。优选的，扇形翼13展开后呈半圆形。优选的，扇形翼13由数根骨架条和扇面胶膜组成。优选的，扇翼盒7的长度等于旋转盖12的长度，也等于扇形翼13的长度。优选的，每组收纳机构内的两个转轴10位于所属扇翼盒7的不同端头处，每个仿生缓冲装置内的转轴10和支撑杆6位于所属扇翼盒7的同一端头处。也就是说，本专利技术包括的四个仿生缓冲装置，分列在助推器的两侧，每侧各两个，位于同一侧的两个仿生缓冲装置中的扇形翼13的转动轴线位于助推器的不同端头，且扇形翼13的展开方向也相反。优选的，电控系统5连接有蓄电池14，用于为电控系统14供电。在具体回收实施中：首先，电控系统5控制液压缸9工作，支撑杆6向外伸出，从而扇翼盒7伸到收纳槽4外，此时状态如图3所示；然后，电控系统5控制旋转电机11工作，带动转轴10、旋转盖12转动，转动角度范围为180°，使得扇形翼13不断展开，扇形翼13完全展开时的状态如图4所示。此时，就形成了类似于“翅膀”的四个缓冲面，助推器在缓冲面以及自身重力的作用下，斜向下滑行，两个扇形翼均由骨架条和扇面胶膜组成，扇面胶膜可在滑行的过程中上下煽动，降低下降速度，保证助推器安全到达地面，回收再利用。另外，当助推器成垂直降落时，电控系统5控制减速电机工作，带动支撑杆6、扇翼盒7转动90°，此时扇翼盒7与助推器互相垂直，然后控制旋转电机11工作带动转轴10、旋转盖12转动，转动角度范围为180°，使得扇形翼13不断展开，扇形翼13完全展开时的状态如图5所示。此时助推器在缓冲面的作用下可竖直降落，且可通过旋转调节扇面与助推器的角度，来调节助推器在空中的姿态，保证助推器稳定降落。上述介绍的为主助推器2的仿生缓冲装置的结构及实施过程，同样，辅助助推器3上也设有仿生缓冲装置，但是由于辅助助推器在下落时必须得分成两块，所以仿生缓冲装置的安装位置有所不同。具体的，辅助助推器3的仿生缓冲装置的结构，如图7所示，其在辅助助推器3分开成两块半圆柱状辅助助推器300，在半圆柱状辅助助推器300的平面端开有收纳槽，然后在收纳槽内设有仿生缓冲装置。同样的包括减速电机、旋转电机、液压缸等传动结构，工作原理同上述主助推器。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生设计的可回收火箭助推器，其特征在于：包括与火箭本体(1)连接的主助推

【技术特征摘要】
1.一种仿生设计的可回收火箭助推器，其特征在于：包括与火箭本体(1)连接的主助推器(2)以及与主助推器(2)连接的辅助助推器(3)，所述主助推器(2)均呈圆柱形，且在主助推器(2)的侧壁上开有两组收纳机构，两组收纳机构在主助推器(2)上呈对称设置，每组收纳机构包括相邻的两个收纳槽(4)，在两个收纳槽(4)内均设有仿生缓冲装置，所述仿生缓冲装置连接有电控系统(5)。2.根据权利要求1所述的一种仿生设计的可回收火箭助推器，其特征在于：所述仿生缓冲装置包括设在收纳槽(4)内支撑杆(6)，以及设在支撑杆(6)上的扇翼盒(7)，以及设在主助推器(2)内的减速电机(8)和液压缸(9)，所述扇翼盒(7)的端头处设有垂直于扇翼盒(7)的转轴(10)，转轴(10)的一端连接有旋转电机(11)，转轴(10)另一端连接有旋转盖(12)，所述扇翼盒(7)内放置有扇形翼(13)，所述扇形翼(13)的其中一条半径边与旋转盖(12)的侧边连接，另一条半径边与扇翼盒(7)的内底连接；所述减速电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：万可，
申请(专利权)人：合肥凯石投资咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34