用于可重復(fù)使用的運(yùn)載交通工具的推進(jìn)單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于可重復(fù)使用的運(yùn)載交通工具的推進(jìn)單元以及配備有該類(lèi)型的推進(jìn)單元的運(yùn)載交通工具。
[0002]此外，本發(fā)明的目的是提供處理組件，使得該類(lèi)型的推進(jìn)單元能夠在地面上被快速且完全安全地更換。
【背景技術(shù)】
[0003]在空間領(lǐng)域中存在對(duì)于可重復(fù)使用的運(yùn)載交通工具或負(fù)載運(yùn)輸交通工具日益增長(zhǎng)的需要。
[0004]這種需要特別出現(xiàn)在對(duì)于研發(fā)衛(wèi)星尤其小型衛(wèi)星并且將其放入軌道的對(duì)于削減成本的需要，這樣所述成本的大小限制當(dāng)前的空間使用。
[0005]因此，小型衛(wèi)星僅可作為大型衛(wèi)星附加物或與其他小型衛(wèi)星組裝在同一發(fā)射器上發(fā)射。
[0006]因此，適當(dāng)?shù)氖切枰环N空間運(yùn)載交通工具，其運(yùn)行成本可允許小型衛(wèi)星的專(zhuān)門(mén)發(fā)射。
[0007]此外，本發(fā)明還涉及用于負(fù)載和/或空間乘客運(yùn)輸而出現(xiàn)的商用需要，不論是否用于科學(xué)任務(wù)，比如去往國(guó)際空間站(ISS)或還用于空間觀光。
[0008]可重復(fù)使用的交通工具在本領(lǐng)域是已知的，比如航天器，換句話說(shuō)，是能夠從地面發(fā)射、到達(dá)空間并且在地球著陸的交通工具。
[0009]鑒于起飛和著陸階段是通過(guò)航天器的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此通常借助于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)用于使乘客失重的推進(jìn)階段。
[0010]為了優(yōu)化商業(yè)潛力，這些航天器必須能夠保證規(guī)律的啟程(departure)，例如以每周一次啟程的頻率。
[0011]如果這些航天器的結(jié)構(gòu)材料允許該啟程頻率，那么航天器的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一一雖然可重復(fù)使用一一在每次啟程之后必須被拆解進(jìn)行維護(hù)及更換推進(jìn)劑填料。
[0012]在這些航天器中的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)使得其拆解或組裝是特別耗時(shí)并且費(fèi)力的。
[0013]特別地，這些火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)流體連接器和電連接器連接，因此在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組裝/拆解之前，致力于將這些火箭發(fā)動(dòng)機(jī)連接/斷開(kāi)連接的技術(shù)人員難以接近所述流體連接器和電連接器。
[0014]因此，非常需要對(duì)于航天器上的可重復(fù)使用的火箭馬達(dá)的接口結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
[0015]本發(fā)明旨在通過(guò)提供具有特別簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和操作方法的用于空間交通工具的推進(jìn)單元來(lái)克服以上闡述的缺點(diǎn)，推進(jìn)單元在空間交通工具的結(jié)構(gòu)中的布置使得能夠更容易組裝/拆解操作以用于維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]為此，本發(fā)明涉及用于可重復(fù)使用的運(yùn)載交通工具的推進(jìn)單元，該推進(jìn)單元包括由支架支承的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，
[0018]-所述支架包括至少三個(gè)固定構(gòu)件，以用于將所述單元組裝在所述單元待附接至的所述交通工具的結(jié)構(gòu)上，
[0019]-所述至少三個(gè)固定構(gòu)件限定用于拆解所述單元的平面，并且
[0020]-所述單元包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或若干個(gè)流體和/或電連接器，這些連接器中的每個(gè)連接器包括自由端，所述自由端將與用于供給交通工具的對(duì)應(yīng)的回路組裝，所述單元待連接至所述交通工具，所述這些自由端中的至少一些自由端的稍端被包含在所述拆解平面中。
[0021]用于固定和支承火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的支架有利地設(shè)計(jì)作為平面的或大體平面的緊湊部件。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝/拆解操作期間維護(hù)技術(shù)人員能夠介入，因此技術(shù)人員因而可以接近推進(jìn)單元的放置在同一平面上的所有附件和連接件。
[0022]航天器結(jié)構(gòu)上的進(jìn)入艙口或多個(gè)進(jìn)入艙口也有利地位于同一平面上。實(shí)際上，由于推進(jìn)單元的所有附件和連接件位于同一平面上，因此單個(gè)檢查口也滿足要求。替代性地，可以在彼此靠近的對(duì)稱(chēng)位置中設(shè)置兩個(gè)艙口，以允許維護(hù)操作。
[0023]僅作為說(shuō)明，所述交通工具具有縱向軸線，所述拆解平面是橫向于所述軸線的平面。
[0024]所述發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在支架的中央或中央?yún)^(qū)域中。發(fā)動(dòng)機(jī)/支架連接優(yōu)選地通過(guò)萬(wàn)向連接器實(shí)現(xiàn)，以允許發(fā)動(dòng)機(jī)在其操作期間的取向。
[0025]在該推進(jìn)單元的不同【具體實(shí)施方式】中，每個(gè)實(shí)施方式具有其具體優(yōu)點(diǎn)并且以多種可能的技術(shù)組合公開(kāi):
[0026]-所述連接器的每個(gè)連接器的自由端的稍端包含在所述拆解平面中，
[0027]-所述推進(jìn)單元包括至少一個(gè)錨固構(gòu)件，所述至少一個(gè)錨固構(gòu)件用于阻止發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述支架旋轉(zhuǎn)，所述至少一個(gè)錨固構(gòu)件首先連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且隨后連接至所述支架上的對(duì)應(yīng)的錨固點(diǎn)，
[0028]-所述支架被延伸成沿其橫向尺寸具有前表面和后表面，所述前表面用于與所述發(fā)動(dòng)機(jī)組裝，所述前表面限定所述支架的包含所述前表面的至少一個(gè)部段的前平面，所述至少一部段具有允許固定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的錨固構(gòu)件的尺寸。
[0029]僅作為說(shuō)明，支架具有選自包括下述項(xiàng)的組中的形狀:盤(pán)形、十字形或者也就是X形、A形、Η形、Y形、T形……
[0030]有利地，所述后表面限定了所述支架的后平面，從而所述前平面與所述后平面平行或大致平行。
[0031]支架優(yōu)選地包括至少兩個(gè)不同的分支，這些分支在其遠(yuǎn)端處包括一個(gè)或若干個(gè)固定構(gòu)件，以用于將所述單元組裝在所述單元待附接至的所述交通工具的結(jié)構(gòu)上。
[0032]“遠(yuǎn)端”指的是當(dāng)支架不連接至交通工具結(jié)構(gòu)時(shí)分支的自由端或側(cè)邊緣。
[0033]僅作為說(shuō)明，這些固定構(gòu)件包括設(shè)置有孔口的凸耳，如螺栓之類(lèi)的固定的構(gòu)件軸穿過(guò)所述孔口。
[0034]-由于支架包括至少兩個(gè)不同的分支，所述推進(jìn)單元包括兩個(gè)錨固構(gòu)件，這些錨固構(gòu)件中的每個(gè)錨固構(gòu)件連接至所述支架的不同分支，
[0035]-由于支架包括至少兩個(gè)不同的分支，所述推進(jìn)單元包括兩個(gè)錨固元件，這些錨固元件中的每個(gè)銷(xiāo)固元件連接至所述支架的不同分支。
[0036]為了為發(fā)動(dòng)機(jī)定向，除了萬(wàn)向連接器之外兩個(gè)液壓伺服致動(dòng)器也進(jìn)行操作以供給用于定向噴嘴所需要的增加的功率。
[0037]發(fā)動(dòng)機(jī)可有利地通過(guò)圍繞方向y和z成±5°的角度而定向，其中，軸線x沿推進(jìn)單元的縱向軸線放置。
[0038]-所述至少一個(gè)錨固構(gòu)件是鎖定的伺服致動(dòng)器。
[0039]該鎖定的伺服致動(dòng)器可以是以機(jī)械的方式鎖定的伺服致動(dòng)器或包括伺服致動(dòng)器和連接桿的組件，所述連接桿用于以機(jī)械的方式鎖定所述伺服致動(dòng)器。
[0040]-所述分支中的至少一些分支包括用于接納支承所述支架的處理裝置的臂的殼體。
[0041]所述殼體優(yōu)選地放置在對(duì)應(yīng)分支的遠(yuǎn)端處。
[0042]有利地，所述殼體具有中空的管狀形狀，具有橫向于所述殼體的縱向軸線的軸線的孔口允許引入固定件以確保所述支承臂鎖定在所述殼體中。
[0043]本發(fā)明還涉及配備有前述推進(jìn)單元的運(yùn)載交通工具。
[0044]該運(yùn)載交通工具有利地是航天器，所述航天器設(shè)置有保證航天器從機(jī)場(chǎng)跑道起飛/著陸的兩個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、并且設(shè)置有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，所述火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在釋放彈道運(yùn)動(dòng)階段到達(dá)至少一百(100)km的高度之前允許航天器僅達(dá)到至少六十(60)千米的高度。
[0045]在實(shí)用型式中，該運(yùn)載交通工具設(shè)置有至少一個(gè)儲(chǔ)存區(qū)域，所述至少一個(gè)儲(chǔ)存區(qū)域能夠接納負(fù)載，比如小型衛(wèi)星并且還能夠用于所述衛(wèi)星的軌道運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，特別地包括推進(jìn)裝置。該儲(chǔ)存區(qū)域優(yōu)選地配備有至少一個(gè)鉸接的且可伸縮的臂，這允許該小型衛(wèi)星被操縱從而其能夠被放置在軌道中或恢復(fù)其軌道。
[0046]在乘客運(yùn)輸型式中，該運(yùn)載交通工具包括具有一個(gè)或若干個(gè)座椅的客艙。該客艙還設(shè)置有多個(gè)窗，這確保乘客可以看到航天器外的視野。
[0047]在這些窗的附近設(shè)置有抓握裝置比如柄以允許乘客在失重時(shí)抓握。
[0048]當(dāng)然，航天器可以同時(shí)包括用于接納一個(gè)或若干個(gè)乘客的客艙和負(fù)載儲(chǔ)存區(qū)域。
[0049]此外，本發(fā)明的目的在于提供用于組裝/拆解如前述的推進(jìn)單元的處理組件，以及其運(yùn)輸。
[0050]根據(jù)本發(fā)明，該組件包括:
[0051]-兩個(gè)縱向軌，所述兩個(gè)縱向軌分別包括第一導(dǎo)軌部分和第二導(dǎo)軌部分，該第一導(dǎo)軌部分被組裝至交通工具的結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)上，該第二導(dǎo)軌部分與底盤(pán)是一體的，
[0052]-所述底盤(pán)至少在豎直位移方面是可移動(dòng)的，以使得同一縱向軌