一种用于海上火箭回收与运输的固定装置及方法与流程

本发明涉及一种用于海上火箭回收与运输的固定装置及方法，属于海上火箭发射与回收技术领域。

背景技术：

随着商业航天的快速发展，基于“可重复使用运载器(rlv)”理念的火箭回收技术越来越受到人们的关注。火箭回收是指火箭完成预定发射任务后，采用一系列的技术手段对其进行回收，然后经过检修维护和燃料加注，可再次执行发射任务。相比与传统的陆地火箭回收，海上火箭回收虽然技术难度较大，但其具有选址灵活、节约燃料、安全影响范围小和经济效益好等优势，从而在世界范围内掀起了一股海上火箭回收技术研究热潮。

在整个海上火箭回收过程中，一方面由于火箭尾焰产生的高温、高压气体可能导致回收船体发生晃动，另一方面由于复杂的海洋环境也可能导致回收船体发生晃动，从而使得火箭在安全着船后以及在后期运输过程中可能发生晃动乃至倾覆，进而使得火箭残余燃料发生泄漏，并可能发生严重爆炸事故，造成巨大财产损失。因而为保障海上火箭安全着船后以及运输过程中的竖立稳定性，必须采取有效的措施对安全着船的火箭进行锁紧和固定，有效保障海上火箭回收安全。

针对上述海上火箭安全着船后和运输过程中的竖立稳定性问题，本发明提供了一种用于海上火箭回收与运输的固定装置和方法，能够有效保证火箭安全着船后以及运输过程中火箭的竖立稳定性，有效保障海上火箭回收与运输安全，且具有结构简单、安全、经济等特点。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术的问题而提供一种用于海上火箭回收与运输的固定装置及方法。

本发明的目的是这样实现的：包括四组呈方形布置在回收船甲板上的滑移机构、四组转动机构、四组折叠机构和四组锁紧固定机构，每组滑移机构包括滑轨、卡槽、滑动楔块和给进马达，所述滑轨铺设于火箭回收区域外侧的回收船甲板上，滑轨内侧设有卡槽，所述滑动楔块安装于滑轨中且由给进马达驱动滑移；所述转动机构包括转盘、安装架和转动马达，所述转盘设置在滑动楔块上，所述安装架铰接在转盘上且由转动马达驱动转盘和安装架转动；所述折叠机构包括折叠杆和折叠马达，所述折叠杆铰接于安装架上且由折叠马达驱动转动；所述锁紧固定机构包括锁紧臂、液压油缸、抱箍和橡胶垫片，所述锁紧臂安装于折叠杆内且由液压油缸控制伸缩，所述抱箍连接于锁紧臂前端，内侧加装橡胶垫片。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.回收区域划分为四部分，根据火箭降落分区位置确定在较近的三侧启用该装置，成三角形锁紧和固定火箭。

2.当处于工作状态时，锁紧固定机构从三侧锁紧和固定火箭，保证在火箭回收和运输过程中火箭的竖立稳定性；当处于非作业状态时，该装置可折叠回收于回收船甲板，占用空间小，不影响回收船性能及其他作业要求。

3.一种用于海上火箭回收与运输的固定方法，步骤如下：

步骤s1：当回收火箭降落至回收船的回收区域时，根据其降落分区的位置就近确定需要开展锁紧与固定工作的三侧锁紧机构位置；

步骤s2：给进马达驱动滑动楔块沿滑轨移动至合适的卡槽进行固定，保证每两侧楔块与火箭的夹角接近120°；

步骤s3：转动马达驱动安装架和旋转转盘转动，使得安装架垂直于回收船甲板且安装架内侧折叠杆指向火箭；

步骤s4：折叠马达驱动折叠杆旋转至与安装架垂直位置，且指向于火箭；

步骤s5：液压油缸驱动锁紧臂伸出，三侧锁紧臂端部的抱箍逐步靠近火箭，直至三个方向的抱箍上的橡胶垫片和火箭完全接触并锁紧，实现火箭的固定；

步骤s6：回收船返航至岸基回收点后，液压油缸驱动锁紧臂和抱箍回缩折叠杆内，解除火箭锁紧和固定；

步骤s7：火箭回收作业完成后，折叠马达驱动折叠杆折叠至安装架内侧，转动马达驱动转盘归位并驱动安装架旋转折叠至滑轨内部；

步骤s8：给进马达驱动滑动楔块，移动至滑轨端点，完成装置复位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种用于海上火箭回收与运输的固定装置和方法，能够实现在海上火箭回收和运输过程中对安全着船后的火箭进行锁紧和固定，有效防止火箭发生倾倒，保障海上火箭回收和运输安全。本发明提供了一种用于海上火箭回收与运输的固定装置，该装置具有安全、经济和占用空间小等特点，通过简单的机械滑移和旋转运动，可实现回收区域内任意位置处火箭的锁紧和固定，且海上火箭回收和运输作业完成后，该装置可进行折叠回收至回收船甲板有限区域，不影响回收船正常作业。

附图说明

图1为本发明装置非作业状态示意图；

图2a-b均为本发明装置滑移机构和转动机构示意图；

图3为本发明装置折叠机构和锁紧固定机构示意图；

图4a-d分别为本发明装置四种作业状态示意图；

图中，1-火箭，2-回收船，3-回收区域，4-回收分区，5-滑轨，6-卡槽，7-滑动楔块，8-给进马达，9-转盘，10-安装架，11-转动马达，12-折叠杆，13-折叠马达，14-锁紧臂，15-液压油缸，16-抱箍，17-橡胶垫片。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图4d，本发明的一种用于海上火箭回收与运输的固定装置，包括滑移机构、转动机构、折叠机构和锁紧固定机构。所述滑移机构包括滑轨、卡槽、滑动楔块和给进马达；所述滑轨铺设于火箭回收区域外侧，滑轨内侧设有卡槽；所述滑动楔块安装于滑轨上，通过给进马达驱动，实现楔块在滑轨上的移动，并能通过卡扣固定在卡槽位。所述转动机构包括转盘、安装架和转动马达；所述转盘安装于滑动楔块；所述安装架铰接于转盘，由转动马达驱动转盘和安装架转动，实现转盘在水平面的旋转以及安装架的竖立。所述折叠机构包括折叠杆和折叠马达；所述折叠杆铰接于安装架，通过折叠马达驱动实现折叠杆的伸展与折叠。所述锁紧固定机构包括锁紧臂、液压油缸、抱箍和橡胶垫片；所述锁紧臂安装于折叠杆内部，由液压油缸控制伸缩，实现锁紧臂的伸长和回缩；所述抱箍固定于锁紧臂前端，内侧加装橡胶垫片，用于锁紧和固定火箭。

在回收船的艏、艉和舷侧均安装有上述滑移机构、转动机构、折叠机构和锁紧固定机构，包围整个回收区域；整个回收区域划分为四部分，然后根据火箭降落分区位置确定在较近的三侧启用该装置，成三角形锁紧和固定火箭。

当处于工作状态时，锁紧固定机构从三侧锁紧和固定火箭，保证在火箭回收和运输过程中火箭的竖立稳定性；当处于非作业状态时，该装置可折叠回收于回收船甲板，占用空间小，不影响回收船性能及其他作业要求。

图1给出了本发明装置非作业状态示意图。参考图1，当处于非作业状态时，折叠杆12折叠至安装架10内侧，安装架10回收至滑轨5内部，滑动楔块7移动至滑轨5端点，整个装置围绕回收区域3并折叠回收至回收船2甲板。

图2a-b给出了本发明装置滑移机构和转动机构示意图。参考图2，滑移机构包括滑轨5、卡槽6、滑动楔块7和给进马达8，滑轨5铺设于火箭回收区域3外侧，滑轨5内侧设有卡槽6，滑动楔块7安装于滑轨5上，通过给进马达8驱动，实现楔块7在滑轨5上的移动，并固定在卡槽6；转动机构包括转盘9、安装架10和转动马达11，转盘9安装于滑动楔块7，安装架10铰接于转盘9，由转动马达11驱动转盘9和安装架10转动，实现转盘9在水平面的旋转以及安装架10的竖立。

图3给出了本发明装置折叠机构和锁紧固定机构示意图。参考图3，折叠机构包括折叠杆12和折叠马达13，折叠杆12铰接于安装架10，通过折叠马达13驱动转动，实现折叠杆12的伸展与折叠；锁紧固定机构包括锁紧臂14、液压油缸15、抱箍16和橡胶垫片17，锁紧臂14连接于折叠杆12内部，由液压油缸15控制伸缩，实现锁紧臂14的伸长和回缩；抱箍16连接于锁紧臂14前端，内侧加装橡胶垫片17，用于锁紧和固定火箭。

图4a-d给出了本发明装置四种使用状态结构示意图。参考图4a-d，在回收船2的艏、艉和舷侧均安装有上述滑移机构、转动机构、折叠机构和锁紧固定机构，包围整个回收区域3；整个回收区域3划分为四部分，然后根据火箭1降落在回收分区4的位置确定需要开展锁紧与固定工作的三侧锁紧机构位置，成三角形锁紧和固定火箭1。

本发明还基于上述装置提出了一种用于海上火箭回收与运输的固定方法，具体步骤如下：

步骤s1：当回收火箭1降落至回收船的回收区域3时，根据其降落分区4的位置就近确定需要开展锁紧与固定工作的三侧锁紧机构位置；

步骤s2：给进马达8驱动滑动楔块7沿滑轨5移动至合适的卡槽6进行固定，保证每两侧楔块7与火箭1的夹角接近120°；

步骤s3：转动马达11驱动安装架10和旋转转盘9转动，使得安装架10垂直于回收船2甲板且安装架10内侧折叠杆12指向火箭1；

步骤s4：折叠马达13驱动折叠杆12旋转至与安装架10垂直位置，且指向于火箭1；

步骤s5：液压油缸15驱动锁紧臂14伸出，三侧锁紧臂14端部的抱箍16逐步靠近火箭14，直至三个方向的抱箍16上的橡胶垫片17和火箭1完全接触并锁紧，实现火箭1的固定；

步骤s6：回收船2返航至岸基回收点后，液压油缸15驱动锁紧臂14和抱箍16回缩折叠杆12内，解除火箭1锁紧和固定；

步骤s7：火箭1回收作业完成后，折叠马达13驱动折叠杆12折叠至安装架10内侧，转动马达11驱动转盘9归位并驱动安装架10旋转折叠至滑轨5内部；

步骤s8：给进马达8驱动滑动楔块7，移动至滑轨5端点，完成装置复位。

综上，本发明专利提供了一种用于海上火箭回收与运输的固定装置和方法，该装置包括滑移机构、转动机构、折叠机构和锁紧固定机构；所述滑移机构安装于回收船甲板，包括滑轨、卡槽、滑动楔块和给进马达，所述滑轨铺设于火箭回收区域外侧，滑轨内侧设有卡槽，所述滑动楔块安装于滑轨上，由给进马达驱动滑移；所述转动机构包括转盘、安装架和转动马达，所述转盘安装于滑动楔块，所述安装架铰接于转盘，由转动马达驱动转盘和安装架转动；所述折叠机构安装于安装架，包括折叠杆和折叠马达，所述折叠杆铰接于安装架，由折叠马达驱动转动；所述锁紧固定机构安装于折叠杆，包括锁紧臂、液压油缸、抱箍和橡胶垫片，所述锁紧臂安装于折叠杆内，由液压油缸控制伸缩，所述抱箍连接于锁紧臂前端，内侧加装橡胶垫片。本发明装置能够保证在海上火箭回收和运输过程中竖立火箭的平稳，不会因回收船航行产生的晃动导致火箭发生倾覆，且具备简单有效、易于安装等优点。