本申请涉及火箭技术领域，尤其涉及一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中一级液体发动机位于一级尾段中；二级固体发动机位于二级发动机段；三级火箭包括：三级结构板和设置于三级结构板上的双组元贮箱、恒压挤压式动力系统、三级液体发动机，双组元贮箱和三级液体发动机连通，恒压挤压式动力系统和双组元贮箱连通，恒压挤压式动力系统向双组元贮箱通入恒压气体；二三级间段的上端与转接框的下端固定连接，转接框的上端与三级结构板通过爆炸螺栓固定连接，三级火箭、转接框和二三级间段包络至整流罩内。本申请可以使得运载火箭能够多次启动，准备周期短、载荷能力适中。载荷能力适中。载荷能力适中。
【技术实现步骤摘要】
运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭
[0001]本申请涉及火箭
，尤其涉及一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭。
技术介绍
[0002]地球外辐射带高能电子环境动态演化物理机制是空间科学领域的重要前沿科学问题。为了对地球外辐射带高能电子环境进行快速重访探测，可以向地球外辐射带发射由10颗微小卫星组成的星座，从而实现对辐射带高能电子中小时间尺度加速、损失机制的观测研究，以达到全面理解地球辐射带高能电子环境动态演化的物理本质、改进或建立新的地球辐射带模型、实现灾害性空间天气预报的科学目标。
[0003]将10颗卫星设计在同一轨道面，任务为低倾角大椭圆轨道，需要运载火箭末级采用10次启动自旋方案分离，总任务发射载荷不大于500kg。然而，传统固体运载火箭因运载能力问题，无法实现低倾角大椭圆轨道发射，传统液体火箭虽然能够实现低倾角大椭圆轨道发射，但是要增加多次启动上面级，同时液体火箭适合大吨位发射任务，且准备周期长，对于科学探测任务，发射性价比差。
[0004]因此，如何使得运载火箭能够多次启动，且准备周期短、载荷能力适中，是目前本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，以使得运载火箭能够多次启动，且准备周期短、载荷能力适中。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0007]一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，包括：一级火箭、二级火箭、三级火箭和整流罩；其中，一级火箭由下至上依次为一级尾段、一级后过渡段、一级燃油箱段、箱间段、一级液氧箱段、一二级间段，一级液体发动机位于一级尾段中；二级火箭由下至上依次为二级发动机段、二三级间段，二级固体发动机位于二级发动机段；三级火箭包括：三级结构板、双组元贮箱、恒压挤压式动力系统和三级液体发动机，双组元贮箱、三级液体发动机和恒压挤压式动力系统设置于三级结构板上，且双组元贮箱和三级液体发动机连通，恒压挤压式动力系统和双组元贮箱连通，恒压挤压式动力系统向双组元贮箱通入恒压气体，以挤压双组元贮箱内的推进剂提供给三级液体发动机；并且，二三级间段的上端与转接框的下端固定连接，转接框的上端与三级结构板通过爆炸螺栓固定连接，三级火箭、转接框和二三级间段包络至整流罩内。
[0008]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，一级火箭与二级火箭的分离面为一二级间段的上端面，二级火箭与三级火箭的分离面为转接框的上端面。
[0009]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，整流罩的
柱段的外侧面与整流罩外置爆炸螺栓盒固定连接，并且整流罩外置爆炸螺栓盒的下端面与三级结构板的下表面平齐；转接框的外侧面与转接框外置爆炸螺栓盒固定连接，并且转接框外置爆炸螺栓盒的上端面与转接框的上端面平齐；整流罩外置爆炸螺栓盒的下端与转接框外置爆炸螺栓盒的上端通过爆炸螺栓连接。
[0010]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，一级尾段中具有三台一级液体发动机，三台一级液体发动机呈三角形排列，以实现俯仰、偏航和滚动三通道控制。
[0011]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，二级发动机段中具有一台圆柱段固体发动机，所述圆柱段固体发动机采用全轴柔性摆动喷管，以实现俯仰、偏航控制。
[0012]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，三级液体发动机包括：4台轨控发动机和12台姿控发动机；通过4台轨控发动机实现双通道俯仰、偏航控制，通过12台姿控发动机实现滚转控制。
[0013]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，恒压挤压式动力系统包括：增压气瓶、开关阀和减压阀，增压气瓶连通至开关阀，开关阀连通至减压阀，减压阀连通至双组元贮箱，通过开关阀、减压阀将增加气瓶中的气体推入双组元贮箱中，通过减压阀维持挤压压力的恒定，实现恒压挤压。
[0014]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，增压气瓶用于盛装氦气，以减轻恒压挤压式动力系统的重量。
[0015]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，双组元贮箱连通至隔离阀，隔离阀连通至推力控制阀，推力控制阀连通至轨控发动机；双组元贮箱连通至隔离阀，隔离阀连通至姿控电磁阀，姿控电磁阀连通至姿控发动机。
[0016]如上所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其中，优选的是，三级火箭包括：三组双组元贮箱，每组双组元贮箱中的一个贮箱与一个隔离阀连通；其中，两组双组元贮箱中的每组双组元贮箱所连通的两个隔离阀与一个推力控制阀连通，一个推力控制阀与两台轨控发动机连通；另一组双组元贮箱所连通的两个隔离阀与十二个姿控电磁阀连通，一个姿控电磁阀与一台姿控发动机连通。
[0017]有益效果：
[0018](1)、具备多次启动的固液混合运载火箭，可实现低倾角大椭圆轨道的科学任务发射，多次启动和点火的能力，适合科学载荷发射。
[0019](2)、多次启动的三级火箭，满足结构、分离和运载火箭总体要求，作为火箭的三级，可提供多轨道面部署，多高度部署能力，除低倾角大椭圆轨道，也适合于太阳同步轨道任务。
[0020](3)、该运载火箭实现了固体和液体火箭的深度融合，快速机动和运载能力在最优的形式结合科学任务部署，填补空白。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本申请提供的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭的示意图；
[0023]图2是本申请提供的固液混合运载火箭的转接框与三级火箭和整流罩连接的示意图；
[0024]图3是本申请提供的固液混合运载火箭的一级液体发动机的布置示意图；
[0025]图4是本申请提供的固液混合运载火箭的三级火箭的结构示意图；
[0026]图5是本申请提供的固液混合运载火箭的三级火箭的动力控制原理图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
[0028]如图1所示，本申请提供了一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，包括：一级火箭110、二级火箭120、三级火箭130和整流罩140；其中，一级火箭110由下至上依次为一级尾段111、一级后过渡段112、一级燃油箱段113、箱间段114、一级液氧箱段115、一二级间段116，一级液体发动机位于一级尾段1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其特征在于，包括：一级火箭、二级火箭、三级火箭和整流罩；其中，一级火箭由下至上依次为一级尾段、一级后过渡段、一级燃油箱段、箱间段、一级液氧箱段、一二级间段，一级液体发动机位于一级尾段中；二级火箭由下至上依次为二级发动机段、二三级间段，二级固体发动机位于二级发动机段；三级火箭包括：三级结构板、双组元贮箱、恒压挤压式动力系统和三级液体发动机，双组元贮箱、三级液体发动机和恒压挤压式动力系统设置于三级结构板上，且双组元贮箱和三级液体发动机连通，恒压挤压式动力系统和双组元贮箱连通，恒压挤压式动力系统向双组元贮箱通入恒压气体，以挤压双组元贮箱内的推进剂提供给三级液体发动机；并且二三级间段的上端与转接框的下端固定连接，转接框的上端与三级结构板通过爆炸螺栓固定连接，三级火箭、转接框和二三级间段包络至整流罩内。2.根据权利要求1所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其特征在于，一级火箭与二级火箭的分离面为一二级间段的上端面，二级火箭与三级火箭的分离面为转接框的上端面。3.根据权利要求1或2所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其特征在于，整流罩的柱段的外侧面与整流罩外置爆炸螺栓盒固定连接，并且整流罩外置爆炸螺栓盒的下端面与三级结构板的下表面平齐；转接框的外侧面与转接框外置爆炸螺栓盒固定连接，并且转接框外置爆炸螺栓盒的上端面与转接框的上端面平齐；整流罩外置爆炸螺栓盒的下端与转接框外置爆炸螺栓盒的上端通过爆炸螺栓连接。4.根据权利要求1或2所述的运载辐射带探测卫星的固液混合运载火箭，其特征在于，一级尾段中具有三台一级液体发动机，三台一级液体发动机呈三角形排列，以实现俯仰、偏航和滚...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩亮，王英诚，薛子旺，张瑞，王瑀宁，
申请(专利权)人：北京中科宇航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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