一种运载火箭弹射助升装置的制作方法

本发明属于航空航天领域火箭发射辅助装置技术领域，具体涉及一种能够大幅度提升运载火箭运载能力的运载火箭弹射助升装置。

背景技术：

目前，人类的活动范围已经到了太空，太空领域将成为争夺战略全局优势的新制高点。在陆、海、空、天及网五个作战维度中，控制了太空就能占据五维作战空间的制高点，进而实现从感知优势到认知优势再到决策优势的飞跃。发展载人航空，在科技方面体现了现代科学技术多个领域的成就，同时又给予现代科学技术各个领域提出了新的发展需求，从而促进和推动整个科学技术的发展。

然而，目前人类所使用的运载火箭的发射方式均为点火借助助推火箭的反冲力将运载火箭升空，这种助推运载火箭点火助推的发射方式不仅需要大量的燃料，还占用了有效载荷。世界上最大的运载火箭“土星5”，其起飞重量为3038.5吨，总推力达3408吨，有效载荷为128吨，中国目前拥有的火箭是属于研制中的“长征五号”火箭最强大的型号，其起飞重量为643吨，起飞推力为833.8吨，最大有效载荷为25吨，而大多数国家普遍型号大约为300-400吨。传统方式将运载火箭发射升空，在点燃起飞阶段便要消耗大量的燃料，增加负荷且占用负载空间，不仅如此，目前航空航天燃料的燃烧还会产生大量有害气体，污染大气环境。因此，目前科技的发展已经远远满足不了人们探索太空的需求，人们迫切需要更大程度地提高运载火箭的有效载荷，这就需要新的技术水平来打破这种局面以使得运载火箭的有效载重负荷大幅度提高。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供了一种能够大幅度提高运载火箭运载能力的运载火箭弹射助升装置。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种运载火箭弹射助升装置，其特征在于包括三组弹簧发射装置、设置于三组弹簧发射装置之间用于放置运载火箭的升降平台装置、设置于升降平台装置底部用于拉伸升降平台装置的卷扬机装置及设置于弹簧发射装置与升降平台装置之间用于连接弹簧发射装置与升降平台装置的滑车装置；

所述弹簧发射装置中发射架的内侧设有竖向滑槽，发射架的内部设有竖向轨道架，该轨道架的底端与发射架的内侧壁固定连接，轨道架的顶端与设置于发射架顶部的限位板固定连接，轨道架的侧壁上均布有多个竖向通槽，相邻竖向通槽之间的轨道架外侧壁上分别设有t型滑轨，轨道架内侧设有多组与竖向通槽相对的弹簧，该弹簧的底端设有挂钩，弹簧的顶端与限位板固定连接，发射架的内部上侧设有与轨道架相对的电磁弹射板和红外接收器；

所述滑车装置中滑块中部设有与轨道架相配的通孔用于实现滑块与轨道架的滑动配合，该通孔的内侧壁上分别设有与轨道架上t型滑轨相配的t型滑槽及与轨道架竖向通槽相配的立板，该立板延伸至轨道架的内侧并通过设置于立板末端的卡槽与弹簧末端的挂钩连接，滑块的外侧壁上分别设有水平边板及与发射架竖向滑槽相对的水平电动伸缩架，该水平电动伸缩架延伸至发射架的外侧并且在水平电动伸缩架的末端设有托板，该托板上活动放置有与运载火箭第一级火箭固定连接的卡箍装置，卡箍装置的两侧分别设有用于限定卡箍装置位置的调节挡板；

所述升降平台装置中撑拉杆的顶端与滑块底部固定连接，撑拉杆的底端与用于放置运载火箭的水平托板外侧的支耳固定连接，水平托板的一侧设有与红外接收器信号接收方向相对的红外发射器；

所述卷扬机装置中钢丝绳的末端与水平托板的底部固定连接，钢丝绳的另一端缠绕于卷扬机的卷筒上，卷扬机的一侧设有控制箱及用于固定水平托板的电磁制动器。

进一步优选，所述控制箱内设有控制器，该控制器分别通过线路与电磁弹射板、红外接收器、红外发射器、电磁制动器、水平电动伸缩架和卷扬机相连，其中卷扬机用于将水平托板拉伸至发射架的底部并由电磁制动器固定限位，电磁制动器用于锁死水平托板并瞬间释放水平托板，水平电动伸缩架用于通过托板托起运载火箭第一级火箭上的卡箍装置，红外发射器用于实时发出红外信号，红外接收器用于接收红外发射器发出的红外信号并将该红外信号传送至控制器，电磁弹射板用于弹射打开以支撑滑块外侧壁上的水平边板进而为运载火箭点火升空提供支撑平台。

本发明借助弹簧弹性势能将运载火箭发射升空，可以大大减少传统发射方式起飞时所需要的大量燃料，从而减轻运载火箭燃料所需的荷载，并减少有害气体的排放，进而有效提升运载火箭的有效载荷且实现对大气环境的保护。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中弹簧发射装置的结构示意图；

图3是本发明中轨道架与滑车装置连接部位的结构示意图；

图4是本发明中卡箍装置的结构示意图。

图中：1、弹簧发射装置，2、运载火箭，3、升降平台装置，4、卷扬机装置，5、滑车装置，6、发射架，7、轨道架，8、限位板，9、t型滑轨，10、弹簧，11、挂钩，12、电磁弹射板，13、红外接收器，14、滑块，15、立板，16、卡槽，17、水平边板，18、水平电动伸缩杆，19、托板，20、卡箍装置，21、调节挡板，22、撑拉杆，23、水平托板，24、钢丝绳，25、卷扬机。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的具体技术方案。一种运载火箭弹射助升装置，包括三组弹簧发射装置1、设置于三组弹簧发射装置1之间用于放置运载火箭2的升降平台装置3、设置于升降平台装置3底部用于拉伸升降平台装置3的卷扬机装置4及设置于弹簧发射装置1与升降平台装置3之间用于连接弹簧发射装置1与升降平台装置3的滑车装置5；

所述弹簧发射装置1中发射架6的内侧设有竖向滑槽，发射架6的内部设有竖向轨道架7，该轨道架7的底端与发射架6的内侧壁固定连接，轨道架7的顶端与设置于发射架6顶部的限位板8固定连接，轨道架7的侧壁上均布有多个竖向通槽，相邻竖向通槽之间的轨道架7外侧壁上分别设有t型滑轨9，轨道架7内侧设有多组与竖向通槽相对的弹簧10，该弹簧10的底端设有挂钩11，弹簧10的顶端与限位板8固定连接，发射架6的内部上侧设有与轨道架7相对的电磁弹射板12和红外接收器13；

所述滑车装置5中滑块14中部设有与轨道架7相配的通孔用于实现滑块14与轨道架7的滑动配合，该通孔的内侧壁上分别设有与轨道架7上t型滑轨9相配的t型滑槽及与轨道架7竖向通槽相配的立板15，该立板15延伸至轨道架7的内侧并通过设置于立板15末端的卡槽16与弹簧10末端的挂钩11连接，滑块14的外侧壁上分别设有水平边板17及与发射架6竖向滑槽相对的水平电动伸缩架18，该水平电动伸缩架18延伸至发射架6的外侧并且在水平电动伸缩架18的末端设有托板19，该托板19上活动放置有与运载火箭2第一级火箭固定连接的卡箍装置20，卡箍装置20的两侧分别设有用于限定卡箍装置20位置的调节挡板21；

所述升降平台装置3中撑拉杆22的顶端与滑块14底部固定连接，撑拉杆22的底端与用于放置运载火箭2的水平托板23外侧的支耳固定连接，水平托板23的一侧设有与红外接收器13信号接收方向相对的红外发射器；

所述卷扬机装置4中钢丝绳24的末端与水平托板23的底部固定连接，钢丝绳24的另一端缠绕于卷扬机25的卷筒上，卷扬机25的一侧设有控制箱及用于固定水平托板23的电磁制动器。

本发明所述控制箱内设有控制器，该控制器分别通过线路与电磁弹射板、红外接收器、红外发射器、电磁制动器、水平电动伸缩架和卷扬机相连，其中卷扬机用于将水平托板拉伸至发射架的底部并由电磁制动器固定限位，电磁制动器用于锁死水平托板并瞬间释放水平托板，水平电动伸缩架用于通过托板托起运载火箭第一级火箭上的卡箍装置，红外发射器用于实时发出红外信号，红外接收器用于接收红外发射器发出的红外信号并将该红外信号传送至控制器，电磁弹射板用于弹射打开以支撑滑块外侧壁上的水平边板进而为运载火箭点火升空提供支撑平台。

本发明的具体运行过程为：1、准备阶段，首先借助卷扬机将水平托板拉伸至发射架的底部并由电磁制动器固定限位，借助大型火箭运载车将运载火箭运输并放置于水平托板上，同时通过水平电动伸缩架末端的托板托起运载火箭第一级火箭上的卡箍装置；2、弹射阶段，远程控制电磁制动器释放水平托板，当水平托板上升至红外接收器接收到红外发射器发出的红外信号后将该红外信号传送至控制器，并由控制器控制电磁弹射板弹射打开以支撑滑块外侧壁上的水平边板进而为运载火箭点火升空提供稳定的支撑平台。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。