一种有翼电磁发射运载火箭的制作方法

本申请涉及火箭，尤其涉及一种有翼电磁发射运载火箭。

背景技术：

1、电磁发射运载火箭是利用电磁力对运载火箭进行加速，从而为运载火箭提供较大的起飞初速度，减少运载火箭自身入轨的能量消耗，降低运载火箭规模或者提高有效载荷入轨质量。

2、电磁发射技术利用电场和磁场相互作用产生的电磁推力，推动被发射物体产生高速运动，作为新型发射方式，可以显著降低发射成本、提高发射效率。电磁发射的驱动技术主要有电磁轨道、电磁线圈和直线电机三种形式。电磁轨道和电磁线圈产生的推力形式一般为短时脉冲形式，主要用于小质量高速度场合；直线电机产生的推力平稳，一般用于全程可控的大质量载荷。另外，电磁发射还具有准备时间短、发射成本低等新型发射技术的突出优点。

3、如图1所示，运载火箭(含卫星)110固定在承载车辆120上，承载车辆120下方设置有直线电机动子，承载车辆120的直线电机动子从电磁发射轨道130(电磁发射轨道130分为起步段、加速段和制动段)上获得电磁推力，推进运载火箭110和卫星加速。在达到目标速度后，运载火箭110与承载车辆120分离，然后运载火箭110点火继续运载卫星到目标轨道，而承载车辆120在电磁发射轨道130上制动减速后停车，然后承载车辆120返回起步段，准备下次使用。通过为运载火箭提供一定的发射初速度，从而可以提高运载火箭的运载能力，降低运载火箭的发射成本。

4、由于运载火箭的轨道倾角与运载火箭的发射方位角直接相关，若运载火箭起飞后调整轨道倾角，需要通过横向机动改变发射平面，因此需要额外消耗运载火箭的推进剂，损失运载能力。另外，由于电磁发射轨道方向固定，因此采用电磁发射方式发射运载火箭，无法改变运载火箭的发射方向和发射倾角，仅能够在起飞后调整发射平面，以达到改变轨道倾角及提高任务适应性的目的，这必然会额外消耗运载火箭的推进剂，损失运载能力。

5、因此，如何在保持一定发射倾角的条件下调整入轨倾角，并且避免额外消耗运载火箭的推进剂，损失运载能力，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种有翼电磁发射运载火箭，以在保持一定发射倾角的条件下可以调整有翼电磁发射运载火箭的入轨倾角，并且避免额外消耗有翼电磁发射运载火箭的推进剂，损失运载能力。

2、为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

3、一种有翼电磁发射运载火箭，包括：调节翼和由多个火箭子级组成的火箭本体；其中，调节翼的形状为轴对称板状，且从调节翼的头部至调节翼的尾部，调节翼的宽度增加；调节翼的内表面连接至火箭本体的一子级的外表面，且调节翼的对称轴与一子级的对称轴在同一平面，调节翼的头部朝向火箭本体的二子级，调节翼的尾部朝向火箭本体的一子级的尾部，以对火箭本体的滚转角进行调整。

4、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，火箭本体包括：一子级、二子级、三子级和四子级；一子级的上端与二子级的下端固定连接，二子级的上端与三子级的下端固定连接，三子级的上端与四子级的下端固定连接。

5、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，调节翼靠近头部的一段的形状为三角形，调节翼靠近尾部的一段的形状为矩形，并且三角形部分的腰的一端与矩形部分的宽的一端连接。

6、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，由调节翼的头部至调节翼的尾部，调节翼的外表面逐渐远离一子级的对称轴。

7、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，一子级的部分外表面向内凹形成调节翼安装槽，调节翼嵌入调节翼安装槽内，且调节翼的内表面与调节翼安装槽的底面接触连接。

8、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，火箭本体的长度与调节翼的长度比是3.5-4.5。

9、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，火箭本体的长度与调节翼的长度比是3.9。

10、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，火箭本体的一子级的宽度与调节翼的宽度比是0.15-0.25。

11、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，火箭本体的一子级的宽度与调节翼的宽度比是0.19。

12、如上所述的有翼电磁发射运载火箭，其中，优选的是，调节翼对火箭本体的滚转角的调整满足：γ(t)＝∫ωdt；其中，γ(t)为第t时刻调节翼对火箭本体的滚转角调整的角度，ω为调节翼将火箭本体的滚转角速度调整的值。

13、相对上述背景技术，本申请所提供的有翼电磁发射运载火箭可以在保持一定发射倾角的条件下可以调整其入轨倾角，并且避免额外消耗有翼电磁发射运载火箭的推进剂，损失运载能力。

技术特征：

1.一种有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，包括：调节翼和由多个火箭子级组成的火箭本体；

2.根据权利要求1所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，火箭本体包括：一子级、二子级、三子级和四子级；

3.根据权利要求1或2所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，调节翼靠近头部的一段的形状为三角形，调节翼靠近尾部的一段的形状为矩形，并且三角形部分的腰的一端与矩形部分的宽的一端连接。

4.根据权利要求3所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，由调节翼的头部至调节翼的尾部，调节翼的外表面逐渐远离一子级的对称轴。

5.根据权利要求1或2所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，一子级的部分外表面向内凹形成调节翼安装槽，调节翼嵌入调节翼安装槽内，且调节翼的内表面与调节翼安装槽的底面接触连接。

6.根据权利要求1或2所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，火箭本体的长度与调节翼的长度比是3.5-4.5。

7.根据权利要求6所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，火箭本体的长度与调节翼的长度比是3.9。

8.根据权利要求1或2所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，火箭本体的一子级的宽度与调节翼的宽度比是0.15-0.25。

9.根据权利要求8所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，火箭本体的一子级的宽度与调节翼的宽度比是0.19。

10.根据权利要求1或2所述的有翼电磁发射运载火箭，其特征在于，调节翼对火箭本体的滚转角的调整满足：γ(t)＝∫ωdt；

技术总结
本申请涉及火箭技术领域，尤其涉及一种有翼电磁发射运载火箭，包括：调节翼和由多个火箭子级组成的火箭本体；其中，调节翼的形状为轴对称板状，且从调节翼的头部至调节翼的尾部，调节翼的宽度增加；调节翼的内表面连接至火箭本体的一子级的外表面，且调节翼的对称轴与一子级的对称轴在同一平面，调节翼的头部朝向火箭本体的二子级，调节翼的尾部朝向火箭本体的一子级的尾部，以对火箭本体的滚转角进行调整。本申请可以在保持一定发射倾角的条件下可以调整有翼电磁发射运载火箭的入轨倾角，并且避免额外消耗有翼电磁发射运载火箭的推进剂，损失运载能力。

技术研发人员：史晓宁,史振达,张立佳
受保护的技术使用者：广州中科宇航探索技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15