【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火箭落水回收领域，具体涉及一种气囊式火箭落水回收装置。
技术介绍
1、火箭是实现航天飞行的一种运载工具，同时也是一种昂贵的航天器件。通常，火箭完成航天飞行任务后会坠入大洋，或被遗弃在外太空成为不可回收的太空垃圾，火箭的无法回收性是其价格的昂贵的原因之一。实际上，火箭的主要零部件是可以在多次任务之间重复使用的，但缺乏成熟的回收技术，因此无法实现有效回收利用。若能实现火箭的回收和重复使用，那样就可以大大降低航天任务的成本，这种火箭回收技术对航天探索具有重大意义。
2、缓冲气囊是一种在柔性的橡胶胶囊中充入压缩空气或其他流体介质，进而利用流体的流动性实现缓冲作用的一种装置。缓冲气囊具有安全、造价低和可重复使用等特点，是一种新型的目标物落水回收方式。目前，缓冲气囊已被广泛应用于重装物资空投缓冲、船舶下水和飞机水面迫降等领域。基于此，本专利技术提出一种在火箭上安装的缓冲气囊装置，安装此装置后能够实现火箭的安全回收和重复使用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种气囊式火箭落水回收装置，安装在火箭顶部位置，能够在火箭入水的时候起到缓冲作用，减弱火箭入水时水流冲击对火箭各零部件的损坏，并且通过气囊装置使得火箭落入水中后处于漂浮状态，避免火箭沉入海底，进而可以进行打捞修复，实现火箭的重复使用，显著降低航天任务的成本。
2、本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：
3、本专利技术公开的一种气囊式火箭落水回收装置，包括充气装置、粘接层、气囊装置
4、所述充气装置用于为气囊装置充入压缩气体，充气装置内部有传感器用于监测火箭距离海平面的距离，当传感器监测到火箭即将入水时，传感器会提前释放信号使得充气装置释放大量压缩气体。进一步的，充气装置能够快速释放压缩气体，在火箭底部触水之前便能够释放足够供气囊装置膨胀的压缩气体。
5、所述粘接层一侧粘接在火箭主体上，另一侧与气囊装置粘接，通过粘接层实现气囊装置与火箭主体的粘接。此外，粘接层上留有供充气装置向气囊装置充气的通孔。
6、所述气囊装置利用流体的流动性在火箭主体落水时起缓冲作用，气囊装置被充入压缩气体后会膨胀到预定大小。气囊装置充入压缩气体后一方面起到缓冲作用，另一方面起到承载作用。进一步的，气囊装置同时应具有防水特性，并且在充入压缩气体后可以使整个火箭主体漂浮于水面位置。作为优选，气囊装置采用橡胶胶囊。
7、所述阻拦网包裹于气囊装置外部，用于保护并限制气囊装置的大小，阻拦网上下两端均有多个弹簧装置连接。
8、所述弹簧装置用于增加阻拦网的弹性，每个弹簧装置一端与阻拦网相连接，另一端与固定螺栓连接。在该气囊式火箭落水回收装置中需要设置多组弹簧装置。气囊充气之前弹簧装置处于预紧状态，气囊装置充入大量压缩气体后，气囊装置鼓起，阻拦网拉动弹簧装置，弹簧装置将处于预紧状态。
9、所述火箭主体是用于执行航天任务的主体部分，是气囊式火箭落水回收装置的安装载体，火箭主体上开设有充气装置安装孔以及安装固定螺栓的孔位。同时，安装气囊式火箭落水回收装置并不会破环火箭主体的回转体结构，使得火箭主体能够维持原有的结构。
10、所述固定螺栓与弹簧装置连接，用于固定弹簧装置与阻拦网。固定螺栓安装在火箭主体上预留的孔位处。所需固定螺栓的数目与弹簧装置数目相等。
11、所述充气装置安装在火箭主体内开设的充气装置安装孔内；所述粘接层一侧粘接在火箭主体上，另一侧与气囊装置粘接，并且粘接层中间留有充气装置向气囊装置充气的通孔；所述气囊装置内侧与粘接层粘接，外侧有阻拦网拦截；所述阻拦网上下两侧均与弹簧装置连接；所述弹簧装置一侧与阻拦网连接，另一侧与固定螺栓连接；所述固定螺栓安装在火箭主体上预留的孔内，固定螺栓用于连接弹簧，并将其固定。
12、气囊式火箭落水回收装置的充气装置安装在充气装置安装孔内，固定螺栓安装在开设于火箭主体内预留的安装孔内，阻拦网安装在气囊装置外，在气囊装置未充气前，阻拦网的形状与火箭主体外形相贴合，能够保证火箭主体的外形不发生改变，即遵循保形设计原则，并且不会改变火箭的回转体结构，同时也不会增加火箭的阻力。在火箭入水之前，充气装置会释放足够的压缩空气将气囊装置鼓起的需要的大小。同时，阻拦网会拉动弹簧，并受到弹簧的拉力作用限制气囊的鼓起大小。进一步的，气囊装置鼓起的大小应考虑整个火箭系统的浮力需求，保证整个火箭主体能够稳定浮于水面。
13、本专利技术公开的一种气囊式火箭落水回收装置的工作方法为：
14、气囊式火箭落水回收装置在气囊装置入水前，充气装置向气囊装置内释放压缩气体，随后气囊装置鼓起，气囊装置鼓起扩大到阻拦网限制位置后便不再扩大。从火箭主体的底部接触水面到气囊装置接触水面，此过程火箭主体受到入水冲击力的作用，气囊装置能够起到缓冲作用，减轻火箭主体落水时的水流冲击对火箭主体的各零部件的损坏。
15、气囊式火箭落水回收装置在气囊装置入水后，由于惯性的存在，在气囊装置接触水面后火箭主体会继续在水中向下运动，气囊装置也会在火箭主体下沉的过程中完全浸入水中，直至气囊装置与火箭主体共同下沉至最大入水深度，然后火箭主体在自身浮力与气囊装置的浮力的共同作用下上浮，上浮至水面后呈稳定状态后漂浮在水面上。通过在火箭主体上安装气囊式火箭落水回收装置能够增大整个火箭主体的浮力，使火箭主体漂浮在海面上，从而更容易进行打捞修复作业和再次使用，能够显著降低航天任务的成本，减少太空垃圾的产生，有助于保护太空环境。
16、有益效果：
17、1.本专利技术公开的一种气囊式火箭落水回收装置，在火箭主体上安装气囊装置，在火箭入水时起到缓冲作用，减轻火箭落水时的受到的水流冲击减少火箭的损坏程度，能够有效保护整个火箭主体。
18、2.本专利技术公开的一种气囊式火箭落水回收装置，在火箭主体上安装充气装置向气囊装置充入压缩空气，可以增大整个火箭主体的浮力，避免火箭沉入海底，显著降低打捞回收的难度，有助于实现火箭的重复利用，显著降低执行航天任务的成本。
19、3.本专利技术公开的一种气囊式火箭落水回收装置，通过粘连层、阻拦网、固定螺栓和弹簧装置等结构的连接，使得气囊式火箭落水回收装置结构简单成本较低，同时能够减少太空垃圾的产生，有助于保护太空环境，有益于长期可持续的太空探索。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：包括充气装置(1)、粘接层(2)、气囊装置(3)、阻拦网(4)、固定螺栓(5)、弹簧装置(6)、火箭主体(7)；
2.根据权利要求1所述的一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：所述气囊装置(3)为橡胶胶囊，其被充入压缩气体后会膨胀到一定大小，并且所述气囊装置(3)具有防水特性；所述气囊装置(3)鼓起的大小应考虑整个火箭系统的浮力需求，通过调控所述气囊装置(3)鼓起的大小以保证整个火箭系统能够稳定浮于水面。
3.根据权利要求1所述的一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：所述弹簧装置(6)的拉力设置应考虑整个火箭系统所需的浮力设定，进而限制气囊装置(3)充入压缩气体后的鼓起大小。
4.根据权利要求1所述的一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：所述弹簧装置(6)的个数与固定螺栓(5)的个数相等；气囊装置(3)充气之前弹簧装置处于预紧状态，气囊装置(3)充入大量压缩气体后，气囊装置(3)鼓起，阻拦网(4)拉动弹簧装置(6)，弹簧装置(6)将处于预紧状态。
5.根据权利要求1所述的一种气囊式火
...【技术特征摘要】
1.一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：包括充气装置(1)、粘接层(2)、气囊装置(3)、阻拦网(4)、固定螺栓(5)、弹簧装置(6)、火箭主体(7)；
2.根据权利要求1所述的一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：所述气囊装置(3)为橡胶胶囊，其被充入压缩气体后会膨胀到一定大小，并且所述气囊装置(3)具有防水特性；所述气囊装置(3)鼓起的大小应考虑整个火箭系统的浮力需求，通过调控所述气囊装置(3)鼓起的大小以保证整个火箭系统能够稳定浮于水面。
3.根据权利要求1所述的一种气囊式火箭落水回收装置，其特征在于：所述弹簧装置(6)的拉力设置应考虑整个火箭系统所需的浮力设定，进而限制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝收，龙腾，史人赫，王子玉，孙景良，梁津铭，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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