一种捆绑式运载火箭海上热发射方法与流程

1.本发明涉及运载火箭海上发射领域，特别涉及一种捆绑式运载火箭海上热发射方法。


背景技术：

2.低轨互联网星座的快速发展对于运载火箭的一箭多星快速组网发射能力提出了迫切需求，固体运载火箭因其可长期贮存、发射准备时间短、保障要求低、响应速度快等特点，对于满足卫星批量快速发射需求具有明显技术优势。同时海上发射方式因其与国家现有发射场资源无冲突，不占用发射工位，受其它发射任务影响和限制小，具备更强的高频发射潜力。因此采用固体运载火箭进行海上发射，对于满足日益增长的多星快速组网发射能力需求具有重要意义。
3.发明人在日常实践中，发现现有的技术方案具有如下问题：
4.对于海上发射方式，国内目前只开展过长征十一号运载火箭的冷发射实践，该火箭为单芯级构型的小型固体运载火箭，对于捆绑式运载火箭尚无发射先例与解决方案。捆绑式运载火箭因其构型复杂，无法采用冷发射方式执行发射。
5.因此，如何提出一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，是本领域目前急需解决的问题。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本技术提供一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，可以实现捆绑式运载火箭的海上热发射，充分发挥捆绑式运载火箭的大运载能力优势，能够实现高频次、低成本发射，有效满足日益增长的卫星批量快速发射需求。
7.一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，包括以下实施步骤：
8.发射船准备，发射船侧边与码头对接，缆绳系固，铺设登船钢板；
9.火箭登船，火箭固定至发射台上，通过运输车辆将火箭和发射台的组合体运至发射船的发射工位处，发射台与发射船甲板连接固定，运输车辆退出，移动式勤务平台到位，撤除登船钢板；
10.发射船就位，发射船机动至预定的海上发射点位停泊；
11.发射前技术准备，火箭与地面测发控系统连接进行发射前测试，火箭与加注系统连接并进行推进剂加注，移动式勤务平台撤离，火箭与支撑盘解锁；
12.火箭发射。
13.优选的，所述火箭与所述发射台以组合体形式通过垂直方式进行转运和登船。
14.优选的，所述火箭通过支撑盘和防风拉杆与所述发射台台面固定连接。
15.优选的，所述支撑盘的数量与所述火箭助推器数量相同；所述防风拉杆的数量为所述火箭助推器数量的3倍。
16.优选的，所述发射船的甲板上挖有导流槽，所述导流槽内部设置有导流锥。
17.优选的，所述导流锥为双面导流锥。
18.优选的，所述发射台的中部具有匹配所述火箭捆绑构型的导流通孔；所述导流通孔与所述导流槽连通。
19.优选的，所述发射台还包括四个高度可调的支腿。
20.优选的，所述移动式勤务平台包括活动部分、固定部分和行走轮组；所述活动部分与所述固定部分铰接。
21.优选的，所述运输车辆包括用于对所述火箭与所述发射台的组合体进行驮起与放置的升降调节机构。
22.与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：
23.1.本发明提供的一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，填补了我国捆绑式运载火箭海上热发射的方法空白，可实现捆绑式运载火箭在海上的快速灵活发射，为进一步提高我国卫星发射能力开拓了新的技术方向。
24.2.本发明提供的一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，火箭与发射台组合体的垂直转运和登船仅需使用运输车辆实现，火箭登船后无需起竖操作也无需相关的起竖保障设备，使用的工装工具结构简单，工作可靠，成本低廉。
25.3.本发明提供的一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，所述移动式勤务平台具备自行移动、勤务保障、环境支持和侧向辅助支撑箭体功能，能够满足火箭在发射船上的勤务操作保障需求和环境保障需求。
26.4.本发明提供的一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，所述发射船上挖有导流槽，导流槽内设置有双面导流锥，可将火箭热发射时产生的燃气排导至船体以外，减小火箭起飞阶段燃气对船体的力、热冲击，改善火箭起飞阶段的气动载荷环境，提高火箭海上发射起飞阶段的安全性，同时满足发射船多次使用的要求。
附图说明
27.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附
28.图中：
29.图1为本发明的整体流程示意图。
30.图2为本发明的发射船准备状态的示意图。
31.图3为本发明的发射船上导流槽和导流锥的结构示意图。
32.图4为本发明的发射台的结构示意图。
33.图5为本发明的火箭与发射台的组合体登船过程示意图。
34.图6为本发明的移动式勤务平台的结构示意图。
35.图7为本发明的火箭与发射台的组合体登船后移动式勤务平台到位状态示意图。
36.图8为本发明的发射前技术准备状态示意图。
37.其中，上述附图包括以下附图标记：
38.10、发射船，11、甲板，12、导流槽，13、导流锥，20、码头，
39.30、登船钢板，40、运输车辆，50、发射台，51、支撑盘，52、防风拉杆，53、台面，54、支
腿，60、火箭，70、地面测发控系统，80、推进剂加注系统，90、移动式勤务平台，91、活动部分，92、固定部分，93、行走轮组。
具体实施方式
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.如图1至图8所示，一种捆绑式运载火箭海上热发射方法，包括以下实施步骤：
42.步骤s1、发射船10准备，发射船10侧边与码头20对接，缆绳系固，铺设登船钢板30。
43.具体的，发射船10侧边与码头20对接，发射船10缆绳系固于码头20上，铺设登船钢板30。发射船10的甲板11上挖有导流槽12，导流槽12内部设置有导流锥13，导流锥13顶端朝向发射船甲板11上的通孔。导流槽12和导流锥13的形状和尺寸根据火箭60起飞级发动机技术参数和发射船10可用空间进行设计确定。本实施例中，导流槽12的深度为10m，导流锥13采用双边倒流方式，高度为5m。登船钢板30的尺寸根据发射船10船体尺寸、运输车辆40尺寸、运输车辆40登船过程中的载重进行设计确定。本实施例中，登船钢板30的厚度为50mm。本实施例中，发射船10的甲板11与码头20的间隙控制在100mm至300mm范围内，发射船10的甲板11与码头20的高差控制在
±
200mm范围内。
44.步骤s2、火箭60登船，火箭60固定至发射台上，通过运输车辆将火箭60和发射台的组合体运至发射船10的发射工位处，发射台与发射船甲板连接固定，运输车辆退出，移动式勤务平台到位，撤除登船钢板30。
45.具体的，发射台50包括支撑盘51、防风拉杆52、台面53和支腿54，防风拉杆52设置于支撑盘51和台面53之间，且防风拉杆52与支撑盘51和台面53均使用螺栓进行固定连接。使用汽车吊将火箭60吊装至发射台50上方，落于支撑盘51上，使用螺栓将火箭60的尾段与支撑盘51进行固定连接。运输车辆40包括用于对火箭60与发射台50的组合体进行驮起与放置的升降调节机构。运输车辆40通过升降调节机构将支撑平板高度降低至低于发射台台面53的下表面后，运输车辆40开进到发射台50下方，之后运输车辆40通过升降调节机构将支撑平板高度升起，将发射台50和火箭60的组合体驮起，并将组合体从码头20垂直转运至发射船10上。运输车辆40开进到发射工位处，再次将支撑平板高度降低至低于发射台台面53的下表面，将发射台50和火箭60的组合体落于发射船甲板11上，发射台支腿54与发射船甲板11连接固定，运输车辆40退出。
46.移动式勤务平台90包括活动部分91、固定部分92和行走轮组93。活动部分91与固定部分92铰接，使得活动部分91能够在水平方向上相对于固定部分92转动。活动部分91包括中心对称设置的两部分，其中心位置具有与火箭60相适应的容纳腔。活动部分91闭合后，能够将火箭60包覆于其容纳腔内。移动式勤务平台90在使用时，活动部分91首先打开固定，行走轮组93启动，移动式勤务平台90通过登船钢板30登船并行进到位。移动式勤务平台90的固定部分92与发射船甲板11进行连接固定，之后将活动部分91关闭，移动式勤务平台90对火箭60进行侧向辅助支撑和环境支持。撤除登船钢板30。
47.步骤s3、发射船10就位，发射船10机动至预定的海上发射点位停泊。
48.具体的，预定海上发射点可以是近岸海域，也可以是远海区域，具体由火箭60的发射任务要求、发射船10的发射点位适应能力确定。停泊的方式可以是锚泊方式，可以是动力定位方式，也可以是坐底方式。停泊的方向由火箭60发射前在发射船10上的停放方向和火箭60的发射方向要求确定。
49.步骤4、发射前技术准备，火箭60与地面测发控系统70连接进行发射前测试，火箭60与加注系统80连接并进行推进剂加注，移动式勤务平台90撤离，火箭60与支撑盘51解锁。
50.具体的，地面测发控系统70以方舱形式置于甲板11上，位于导流槽13导流方向的侧方，距导流槽13一定距离，避免发射阶段沿导流槽13导出的燃气对地面测发控系统70造成损害。火箭60连接地面测发控系统70进行发射前测试，发射前测试包含火箭60的外观检查、发射前调平、发射流程测试等火箭60发射前的通用测试流程。测试结果为正常后，火箭60连接推进剂加注系统80进行推进剂加注，再次进行发射流程测试。测试结果再次为正常后移动式勤务平台90的活动部分91开启，行走轮组93启动，移动式勤务平台90退出，转移至发射船10上的安全区域停放。
51.步骤s5、火箭60发射。
52.通过地面测发控系统70控制火箭60进行发射。
53.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
54.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
55.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
56.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。