一种运载火箭无依托运输起竖发射系统的制作方法

本发明涉及一种运载火箭无依托运输起竖发射系统，属于火箭发射技术领域。

背景技术：

随着空间活动大量增加，国家对空间事业的发展提出了更高要求，火箭发射已成为空间事业发展的战略性新兴产业和高技术产业。对于火箭国家提出了低成本、无依托发射要求。目前火箭运输转场主要是依靠液压轴线车或平板车作为转运承接装置进行转运，转运成本高。

公开号为cn111791788a的中国专利文献，公开了一种火箭移动发射车，包括牵引车、底盘、保温舱、起竖系统、发射台、调温系统、液压系统、车控系统和电源系统，所述牵引车上安装有牵引座，所述牵引座通过牵引销与所述底盘相连，所述保温舱固定安装在所述底盘上，所述起竖系统铰接在所述底盘的后端，所述发射台铰接在所述底盘的后端，且所述发射台与所述起竖系统同轴，所述调温系统安装在所述保温舱的前方和内部，所述液压系统安装在所述底盘的下方，所述车控系统安装在所述保温舱的内部，操作面板位于所述保温舱的侧壁外部，所述电源系统安装在所述底盘的前部和所述保温舱的内部。在保证整体通过性、制动性、爬坡能力和一定越野型的情况下，该车的行走系统配备空气平衡悬挂，整体运输过程中减振性能好，同时行走系统带气制动功能，提高整车制动性能。

但是，将牵引车、底盘、保温舱、起竖系统、发射台、调温系统、液压系统、车控系统和电源系统等全部集成到发射车上，导致发射车生产周期长，生产成本高；且受底盘和保温舱尺寸限制，发射车所能装载的火箭长度规格有限。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种运载火箭无依托运输起竖发射系统。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种运载火箭无依托运输起竖发射系统，包括牵引车、起竖架和牵拉行走装置，所述牵引车上设有控制系统，所述起竖架的一端通过举升连接装置与牵引车可拆卸连接，另一端与牵拉行走装置可拆卸连接，所述起竖架位于牵引车和牵拉行走装置的上侧。

所述举升连接装置包括支撑板，支撑板上在中心位置处设有起竖架对接台，支撑板的底部设有牵拉杆，支撑板的前后侧对称设有两锁紧机构、两升降机构和两侧向调整机构。

所述起竖架对接台的顶部设有两个起竖架对接孔，两个起竖架对接孔的连接线与举升连接装置的纵向垂直，升降机构的顶部设有万向回转轴承。

所述起竖架为双层凹形桁架结构，起竖架上设有抱臂机构、操作平台和后端锁紧机构，起竖架的后端设有起竖油缸和两回转耳轴，起竖油缸上连接有牵拉葫芦，起竖架内设有空调管路安装腔、爬梯安装腔和加注管路安装腔，爬梯安装腔内设有爬梯，爬梯为铝材折返梯，并设有防护栏，起竖架的底部在与举升连接装置相对应的位置设有锁紧块a和两个牵拉对接柱，牵拉对接柱的一端为锥形结构，起竖架的底部在与牵拉行走装置相对应的位置设有定位孔和锁紧块b。

所述起竖架包括前段起竖架和后段起竖架，后段起竖架通过中段起竖架与前段起竖架连接，前段起竖架、中段起竖架和后段起竖架之间通过型面进行定位，通过双头螺柱进行连接。

所述牵拉行走装置包括行走底盘，行走底盘的底部设有三组移动轮组，行走底盘上并排设有三个承接架，三个承接架分别位于三组移动轮组的正上方，行走底盘的前后侧对称设有四个锁紧机构、两升降机构和两侧向调整机构，行走底盘上在前两个承接架之间并排设有两个连接定位杆，连接定位杆的长度大于承接架的高度，且连接定位杆的一端为锥形结构。

所述承接架的顶部粘贴有毛毡，两升降机构的顶部通过升降架进行连接，升降架的顶部粘贴有毛毡，该毛毡上设有两列万向回转轴承，两个连接定位杆的连接线与牵拉行走装置的纵向垂直。

还包括起竖发射辅助装置，起竖发射辅助装置包括地基钢板，地基钢板上设有桁架地基和辅助块，地基钢板上在桁架地基和辅助块之间设有发射台，地基钢板上在发射台的内侧设有导流器，桁架地基上设有起竖缸对接组件和回转耳轴对接组件，且回转耳轴对接组件位于起竖缸对接组件和发射台之间。

所述地基钢板的厚度不小于50mm，桁架地基为凹字形结构，桁架地基的内侧并排设有两导向定位线轨。

所述回转耳轴对接组件包括两同轴布置的回转耳轴支座，回转耳轴支座分别通过支座支撑架与桁架地基连接，回转耳轴支座包括半圆支撑底座和半圆盖座，半圆盖座的一端与半圆支撑底座铰接，另一端通过紧固件与半圆支撑底座可拆卸连接，起竖缸对接组件包括两同轴布置的起竖油缸支座，起竖油缸支座的结构与回转耳轴支座相同，辅助块的重量g2＝g1l1/l2，其中g1为载箭起竖架的重量，l1为联合质心到回转耳轴支座的距离，l2为辅助块到回转耳轴支座的距离。

本发明的有益效果在于：

1、系统采用模块化设计，牵引车、控制系统、举升连接装置、起竖架和牵拉行走装置可以分开设计和制造，有助于缩短系统的生产周期，降低生产成本。

2、可以直接去掉中段起竖架，或者更换不同长度的中段起竖架，以调整起竖架的长度，以适应不同长度规格的火箭运输、起竖和发射需求，适用范围广，实用性强。

3、起竖架不仅集成了防护塔功能，其自身还可以直接作为承接装置转运火箭，实现火箭从技术区到发射区的转运，省去了液压轴线车或转运平板车的研制过程，节约了成本。

4、起竖架为双层凹形桁架结构，在增强起竖架刚强度的同时减小起竖架的重量，有助于降低系统重量，降低系统牵引油耗，降低火箭转运成本。

5、将桁架地基作为发射场地承接装置，将发射台、回转耳轴支座、导流器等均集成于地基钢板上，实现了发射场地零基建要求，实现了运载火箭无依托发射。

6、升降机构将起竖架顶升后，通过万向回转轴承减小升降机构与起竖架之间的摩擦，方便通过侧向调整机构横向平移、偏摆调整起竖架。

附图说明

图1为本发明的运输结构示意图；

图2为本发明的举升连接装置的结构示意图；

图3为本发明的起竖架分段结构示意图；

图4为本发明的起竖架的横截面结构示意图；

图5为本发明的起竖架的俯视图；

图6为本发明的起竖架与举升连接装置对接示意图；

图7为本发明的牵拉行走装置的结构示意图；

图8为本发明的起竖发射辅助装置的结构示意图；

图9为本发明起竖火箭的结构示意图；

图10为本发明的起竖架与起竖发射辅助装置对接的结构示意图。

图中：1-牵引车，2-控制系统，3-举升连接装置，31-锁紧机构，32-起竖架对接台，33-起竖架对接孔，34-万向回转轴承，35-侧向调整机构，36-升降机构，37-牵拉杆，4-起竖架，41-前段起竖架，42-中段起竖架，43-后段起竖架，44-空调管路安装腔，45-爬梯安装腔，46-加注管路安装腔，47-爬梯，48-锁紧块a，49-牵拉对接柱，5-牵拉行走装置，51-承接架，52-毛毡，53-连接定位杆，54-升降架，55-行走底盘，6-起竖油缸，7-牵拉葫芦，8-后端锁紧机构，9-操作平台，10-抱臂机构，101-导向定位线轨，102-桁架地基，103-起竖油缸支座，104-回转耳轴支座，105-发射台，106-辅助块，108-导流器，109-支座支撑架。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图10所示，本发明所述的一种运载火箭无依托运输起竖发射系统，包括牵引车1、起竖架4和牵拉行走装置5，所述牵引车1上安装有控制系统2，所述起竖架4的一端通过举升连接装置3与牵引车1可拆卸连接，另一端与牵拉行走装置5可拆卸连接，所述起竖架4位于牵引车1和牵拉行走装置5的上侧。在使用时，起竖架4与牵拉行走装置5可拆卸连接，起竖架4通过举升连接装置3与牵引车1可拆卸连接，系统采用模块化设计，牵引车1、控制系统2、举升连接装置3、起竖架4和牵拉行走装置5可以单独进行制造，有助于缩短系统的生产周期，降低生产成本。此外，根据所需运载的火箭长度，更换长度相适应的起竖架4，即可实现火箭运载转场，适用于运载各个长度规格的火箭。

所述举升连接装置3包括支撑板，支撑板上在中心位置处设有起竖架对接台32，支撑板的底部设有牵拉杆37，支撑板的前后侧对称设有两锁紧机构31、两升降机构36和两侧向调整机构35。在使用时，锁紧机构31和侧向调整机构35采用丝杆螺母机构，即螺母固定安装在支撑板上，螺杆与螺母螺纹连接，转动螺杆，螺杆会相对螺母移动，从而实现锁紧和松开功能。侧向调整机构35的操作手杆较长，可节省操作力。升降机构36为千斤顶。

所述起竖架对接台32的顶部加工有两个起竖架对接孔33，两个起竖架对接孔33的连接线与举升连接装置3的纵向垂直，升降机构36的顶部安装有万向回转轴承34。在使用时，起竖架对接孔33与起竖架4上的牵拉对接柱49对接。升降机构36将起竖架4顶升后，通过万向回转轴承34减小升降机构36与起竖架4之间的摩擦，方便通过侧向调整机构35横向平移、偏摆调整起竖架4。

所述起竖架4为双层凹形桁架结构，起竖架4上安装有抱臂机构10、操作平台9和后端锁紧机构8，起竖架4的后端安装有起竖油缸6和两回转耳轴，起竖油缸6上连接有牵拉葫芦7，起竖架4内设有空调管路安装腔44、爬梯安装腔45和加注管路安装腔46，爬梯安装腔45内设有爬梯47，爬梯47为铝材折返梯，并设有防护栏，起竖架4的底部在与举升连接装置3相对应的位置设有锁紧块a48和两个牵拉对接柱49，牵拉对接柱49的一端为锥形结构，起竖架4的底部在与牵拉行走装置5相对应的位置设有定位孔和锁紧块b。在使用时，抱臂机构10和后端锁紧机构8均为火箭夹钳，火箭夹钳的夹紧臂通过油缸驱动打开，在公开号为cn111791788a的现有技术中已被充分公开，在此不再赘述。起竖架4为双层凹形桁架结构，在增强起竖架4刚强度的同时减小起竖架4的重量。牵拉对接柱49的一端为锥形结构，方便与起竖架对接孔33对接。

所述起竖架4包括前段起竖架41和后段起竖架43，后段起竖架43通过中段起竖架42与前段起竖架41连接，前段起竖架41、中段起竖架42和后段起竖架43之间通过型面进行定位，通过双头螺柱进行连接。在使用时，前段起竖架41、中段起竖架42和后段起竖架43上安装有等长度的空调管路和加注管路，将火箭转运到技术厂区后再连接空调管路和加注管路。

所述牵拉行走装置5包括行走底盘55，行走底盘55的底部设有三组移动轮组，行走底盘55上并排设有三个承接架51，三个承接架51分别位于三组移动轮组的正上方，行走底盘55的前后侧对称设有四个锁紧机构31、两升降机构36和两侧向调整机构35，行走底盘55上在前两个承接架51之间并排设有两个连接定位杆53，连接定位杆53的长度大于承接架51的高度，且连接定位杆53的一端为锥形结构。

所述承接架51的顶部粘贴有毛毡52，两升降机构36的顶部通过升降架54进行连接，升降架54的顶部粘贴有毛毡52，该毛毡52上设有两列万向回转轴承34，两个连接定位杆53的连接线与牵拉行走装置5的纵向垂直。在使用时，承接架51上的毛毡52起缓冲作用。通过毛毡52的压缩量实现所有万向回转轴承34与起竖架4全接触并均匀受力。

还包括起竖发射辅助装置，起竖发射辅助装置包括地基钢板，地基钢板上设有桁架地基102和辅助块106，地基钢板上在桁架地基102和辅助块106之间设有发射台105，地基钢板上在发射台105的内侧设有导流器108，桁架地基102上设有起竖缸对接组件和回转耳轴对接组件，且回转耳轴对接组件位于起竖缸对接组件和发射台105之间。传统火箭发射方式是将发射台105、回转耳轴支座104、导流器108等固定于发射场地，对发射场地提出了基建要求，发射场地基建周期长、成本高，运载火箭无法做到随机转运发射；而本申请采用桁架地基102作为发射场地承接架，实现发射场地零基建，开启了运载火箭无依托发射新篇章。辅助块106用于平衡运载火箭起竖时的起竖力矩。

所述地基钢板的厚度不小于50mm，桁架地基102为凹字形结构，桁架地基102的内侧并排设有两导向定位线轨101。设置导向定位线轨101，便于倒车定位。

所述回转耳轴对接组件包括两同轴布置的回转耳轴支座104，回转耳轴支座104分别通过支座支撑架109与桁架地基102连接，回转耳轴支座104包括半圆支撑底座和半圆盖座，半圆盖座的一端与半圆支撑底座铰接，另一端通过紧固件与半圆支撑底座可拆卸连接，起竖缸对接组件包括两同轴布置的起竖油缸支座103，起竖油缸支座103的结构与回转耳轴支座104相同，辅助块106的重量g2＝g1l1/l2，其中g1为载箭起竖架4的重量，l1为联合质心到回转耳轴支座104的距离，l2为辅助块106到回转耳轴支座104的距离。

具体的，举升连接装置3和牵拉行走装置5可同步使用，共同实现载箭起竖架4在对接过程中的横移、升降、偏航调整，实现起竖架4与回转耳轴支座104对接。传统的火箭运输转场主要是以液压轴线车或平板车作为转运承接装置进行转运，需要研制液压轴线车或平板车，转运成本高。控制系统2包括控制器、液压站、电磁阀操作杆等。

本发明所述的运载火箭无依托运输起竖发射系统，其转运、起竖、发射过程如下：

s1、技术状态确认

在技术厂房内，将前段起竖架41、中段起竖架42和后段起竖架43通过型面进行定位，通过通过双头螺柱进行连接，并将爬梯47、空调管路、加注管路分别安装至爬梯安装腔45、空调管路安装腔44、加注管路安装腔46里。将地基钢板将放置于地面，将发射台105、桁架地基102安装到地基钢板上，将起竖油缸支座103、回转耳轴支座104均按照接口固定于桁架地基102上。

s2、起竖架吊装流程

牵引车1与牵拉行走装置5按照指定距离放置在同一条直线上，将举升连接装置3吊装到牵引车1上，将其牵拉杆37插入到牵引车1的鞍座里。起竖架4吊装前，确认举升连接装置3和牵拉行走装置5的锁紧机构31处于回缩状态，连接定位杆53处于最大伸出状态，升降机构36处于零位以下。将控制系统2推装至牵引车1上固定，将起竖架4缓慢吊起，吊装时使起竖架4前端的牵拉对接柱49与举升连接装置3的起竖架对接孔33对接，起竖架4上的定位孔(未画出)与牵拉行走装置5上的连接定位杆53对接(粗定位后精定位)，驱动锁紧机构31对起竖架4上的锁紧块a48和锁紧块b进行锁紧，保证举升连接装置3、起竖架4和牵拉行走装置5三者固定连接在一起，并将起竖油缸6吊装在起竖架4上并用牵拉葫芦7牵引。

s3、火箭吊装上架

确认安装在起竖架4上的抱臂机构10完全打开，后端锁紧机构8运动到指定位置，运用吊具将火箭吊装至起竖架4上，后端锁紧机构8撤收实现对火箭箭体后端轴颈锁紧，驱动抱臂机构10动作，实现对火箭一定程度抱紧；火箭在水平状态下，完成煤油、液氧等管路连接，并在技术区内进行相关测试，最后牵引车1载箭驶离技术厂区。

s4、起竖架与回转耳轴支座对接

牵引车1载箭驶至发射区后，锁紧机构31解锁，操作升降机构36顶升起竖架4和火箭，使起竖架4和火箭在牵引车1的牵引下以高位沿着发射阵地上的导向定位线轨101进入发射阵地到达指定位置。到达指定位置后，操作侧向调整机构35对起竖架4进行横向平移、偏摆调整，使起竖架4上的回转耳轴与桁架地基102上的回转耳轴支座104处于同一平面上并平行。操作升降机构36，使起竖架4上的回转耳轴慢速下落到回转耳轴支座104上半圆支撑底座的半圆槽中，过程中可视情况用侧向调整机构35对起竖架4进行位置微整；然后半圆盖座，使用螺栓连接半圆盖座和半圆支撑底座，至此，完成起竖架4与回转耳轴支座104对接。

s5、起竖油缸与起竖油缸支座对接

由于起竖油缸支座103、回转耳轴支座104均预先安装于桁架地基102上，三者之间存在固定的位置关系，在起竖架4与回转耳轴支座104约束固定后，起竖油缸6与起竖油缸支座103的相对位置就已确定。操作牵拉葫芦7将起竖油缸6下放，直至起竖油缸6的回转轴与起竖油缸支座103的安装孔对齐，直至回转轴下落到半圆支撑底座的半圆槽内，翻转半圆盖座，使用螺栓连接半圆盖座和半圆支撑底座，完成起竖油缸6与起竖油缸支座103对接。

s6、火箭起竖

将控制系统2推运至发射阵地掩体内，将固定在桁架地基102上的发射台105调平，解除起竖架4所有约束，接通市电，启动控制系统2，起竖油缸6工作，起竖架4在起竖油缸6的推动下缓慢起竖。

s7、火箭发射

全部工作准备就绪后，即可开始发射火箭。

本发明提供的运载火箭无依托运输起竖发射系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、系统采用模块化设计，牵引车1、控制系统2、举升连接装置3、起竖架4和牵拉行走装置5可以分开设计和制造，有助于缩短系统的生产周期，降低生产成本。

2、可以直接去掉中段起竖架42，或者更换不同长度的中段起竖架42，以调整起竖架4的长度，以适应不同长度规格的火箭运输、起竖和发射需求，适用范围广，实用性强。

3、起竖架4不仅集成了防护塔功能，其自身还可以直接作为承接装置转运火箭，实现火箭从技术区到发射区的转运，省去了液压轴线车或转运平板车的研制过程，节约了成本。

4、起竖架4为双层凹形桁架结构，在增强起竖架4刚强度的同时减小起竖架4的重量，有助于降低系统重量，降低系统牵引油耗，降低火箭转运成本。

5、将桁架地基102作为发射场地承接装置，将发射台105、回转耳轴支座104、导流器108等均集成于地基钢板上，实现了发射场地零基建要求，实现了运载火箭无依托发射。

6、升降机构36将起竖架4顶升后，通过万向回转轴承34减小升降机构36与起竖架4之间的摩擦，方便通过侧向调整机构35横向平移、偏摆调整起竖架4。