一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统

1.本发明属于发射系统及发射方法技术领域，具体涉及一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统。

背景技术：

2.空中发射平台技术是指利用空中发射平台在空中发射运载火箭、卫星或无人机等飞行器(统称为有效载荷)的技术,是目前航空航天领域的一个研究热点。空中发射技术可以弥补国家或省份缺少发射中心或地理以及环境影响所带来的不足，空中发射技术具备快速响应航天发射所要求的快速性、机动性和灵活性等特性，是最具潜力的快速发射方式，越来越受到各航天大国的重视。
3.目前，实现基于浮空器的空中发射系统的难点在于：
4.第一、基于箭机组合体空中发射系统实现起来非常困难、未见先例。其难点在于：被发射的物体不是常规的单体而是组合体，组合体是由二种以上物体组合一起异性结构体，对于异型的结构体要求发射通道也要随之变化，但是传统的发射通道并不能适应组合体发射的要求。首要原因是传统方法不能实现舱体变形。所述不能实现舱体变形的原因是发射通道不具有弹性变形的性能，传统方法采用泡沫作为发射通道，用泡沫勾出一个外形的槽勾出一个外形的槽，从天上吊着火箭或飞行器，把飞行器或者火箭吊在上面，借用重力的作用靠着重力加速度垂直向下发射，由于泡沫不具有弹性，不能随着被发射体的形状改变而改变，因此泡沫材料制作的发射舱体不具有弹性变形的性能；第二个原因是传统方法的发射通道采用滑动摩擦、摩擦力大：现有技术发射通道均采用滑动摩擦，由于滑动摩擦系数相对较大，当被发射体表面为异型表面、并且发射角度不限于垂直发射而是斜着向上发射或者水平发射时，比如，如果是45度斜着向上发射，由于产生了横向分力以及是滑动摩擦，可能就憋住了。
5.第二、传统方法的基于浮空器的空中发射系统，不能实现空中斜着向上发射或者水平发射，因为斜着向上发射或者水平发射，不仅需要发射通道尽量减小摩擦力减小阻力，还需要发射火箭类飞行器及箭机组合体在舱内点火发射，舱内点火发射，将使得吊舱因火箭类飞行器及箭机组合体喷出高温火焰造成电气系统或运行机构的破坏。
6.第三、传统方法的吊舱着陆状态下，由于吊舱高度方向不能变形、吊舱重心相对偏高，容易出现着陆时由于重心偏高而发生吊舱倾翻的危险。
7.第四、传统方法的着陆缓冲装置，无法将空中舱门开闭和着陆缓冲支腿功能于一体，舱门开闭和着陆缓冲各为一个独立的驱动机构，其实现的难点在于：两个独立机构之间不能到一个公共机构。

技术实现要素：

8.本发明为解决现有技术存在的问题，提出一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，目的在于解决采用传统方法不能实现空中箭机组合体发射、不能实现空中斜着向
上发射和水平发射、不能在吊舱着陆时降低舱体重心导致舱体倾翻、不能将舱门开闭和着陆缓冲支腿功能于一体的问题。
9.本发明为解决其技术问题采用以下技术方案：
10.一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特点是：该系统从内到外设为最内层、中间层、最外层、从上到下设为三层；该最内层布设有被中间层抱紧的发射系统的火箭5、或背负式箭机组合体11、或顶推式箭机组合体12，该中间层设有能够快速适应火箭类飞行器及箭机组合体径向变化、以及能够在高度方向大幅度拉伸吊舱改变吊舱形状的滚动通道机体变形子系统，该最外层设有能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统；该从上到下第一层为上述滚动通道机体变形子系统，在其下端铰接安装有能够同时沿着径向和纵向迅速收缩变形的着陆多级缓冲子系统、该系统从内到外设为最内层、中间层、最外层，从上到下设为三层；该最内层布设有被中间层抱紧的发射系统的火箭5、或背负式箭机组合体11、或顶推式箭机组合体12，该中间层设有能够快速适应最里层的火箭类飞行器及箭机组合体径向变化的滚动通道机体变形子系统，该最外层设有能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统；该从上到下第一层为所述滚动通道机体变形子系统，在其下端铰接安装有集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10、以及与该着陆缓冲装置的金字塔型结构相配合的发射平台36。
11.所述能够快速适应火箭类飞行器及箭机组合体径向变化的滚动通道机体变形子系统包括：载荷舱1、载荷舱底环15、第一通道滚轮支撑结构3、第一通道连杆机构4、第一通道底环17；第二通道滚轮支撑结构7、第二通道连杆机构6、第二通道底环20；第三通道滚轮支撑结构9、第三通道连杆机构8、第三通道底环21；所述载荷舱1通过螺栓固定安装于载荷舱底环15的上部；所述第一通道连杆机构4上端的多个铰接点与载荷舱底环15底部多个铰接点铰接，第一通道滚轮支撑结构3固定安装于第一通道连杆机构4的第一通道滚轮支撑杆上，第一通道连杆机构4下端的多个铰接点与第一通道底环17的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第一发射通道；所述第二通道连杆机构6上端的多个铰接点与第一通道底环17的多个铰接点铰接，第二通道滚轮支撑结构7固定安装于第二通道连杆机构6的第二通道滚轮支撑杆上，第二通道连杆机构6下端的多个铰接点与第二通道底环 20的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第二发射通道；所述第三通道连杆机构8上端的多个铰接点第二通道底环20底部的多个铰接点铰接，第三通道滚轮支撑结构9固定安装于第三通道连杆机构8 的第三通道滚轮支撑杆上，第三通道连杆机构8下端的多个铰接点与第三通道底环21多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第三发射通道；第一、第二和第三发射通道共同构成发射系统的滚动通道机体变形系统；
12.所述能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统包括：多根钢丝绳18 以及吊舱卷帘布装置，该多根钢丝绳18均布于吊舱38内，一端伸入载荷舱1 内，与载荷舱1内的钢丝绳伸缩机构连接，另外一端固定安装于第三通道底环21上的锁紧器28上，构成空中发射系统的机构变形绳系驱动系统；拉伸状态的吊舱卷帘布30的一端固定安装于载荷舱底环15的底部，另外一端固定安装于所述第三通道底环21的顶部，并与载荷舱1和集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10共同构成发射系统的封装系统。
13.所述吊舱卷帘装置包括拉伸状态的吊舱卷帘布30、以及压缩状态的吊舱卷帘布
31，该拉伸状态的吊舱卷帘布30根据任务不同和吊舱的高低而适应性折叠变形，拉伸状态的吊舱卷帘布30应用吊舱38吊挂和发射姿态下，压缩状态的吊舱卷帘布31应用于吊舱38着陆缓冲状态下。
14.所述能够同时沿着径向和纵向迅速收缩变形的着陆多级缓冲子系统包括：集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10，该缓冲装置的多个铰接点铰接安装于第三通道底环21底部的多个铰接点上，多个同步减振器2均布安装于载荷舱底环15底部，所述集成舱门与陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10 与所述同步减振器2相互配合，共同构成发射系统的着陆缓冲系统，并完成发射系统着陆多级缓冲功能。
15.所述第一通道连杆机构4、第二通道连杆机构6、第三通道连杆机构8各自包括上连杆和下连杆、内连杆和外连杆；各自上连杆采用单个布置、下连杆采用双布置，并且下连杆双布置缝隙可嵌入上连杆，从而提高机构变形角度，避免上下连杆发生干涉状况；各自内外连杆之间采用平行四边形布置，内外连杆均为带有一定角度的弧形连杆，并采取弧形连杆钝角面对向放置，从而大大提高机构变形角度，避免左右连杆发生干涉状况，同时合理设计角度可以实现变形碰撞机械限位。
16.所述第一通道滚轮支撑结构3由四个第一通道滚轮支撑16构成，并分别固定安装于四个第一通道滚轮支撑杆上，其多个滚轮抱紧火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12外表面，保证火箭5、或背负式箭机组合体11、或顶推式箭机组合体12吊挂及发射的安全与稳定；
17.所述第二通道滚轮支撑结构7由四个第二通道滚轮支撑19构成，并分别固定安装于四个第二通道滚轮支撑杆上，其多个滚轮抱紧火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12外表面，保证火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12吊挂及发射的安全与稳定；
18.所述第三通道滚轮支撑结构9，对于发射火箭5的发射系统，由四个第三通道滚轮支撑14均布构成，并分别固定安装于四个第三通道滚轮支撑杆上；对于发射背负式箭机组合体11的发射系统，由四个第三通道滚轮支撑14非均布构成，并分别固定安装于四个第三通道滚轮支撑杆上；对于发射顶推式箭机组合体12的发射系统，由六个第三通道滚轮支撑14非均布构成，并分别固定安装于两个第三通道滚轮支撑杆上；其多个滚轮抱紧火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12外表面，保证火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12吊挂及发射的安全与稳定。
19.所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10，包括四个多功能着陆缓冲系统单腿结构；每个多功能着陆缓冲系统单腿结构分别通过双向减震器固定销和减震支腿固定销铰接于吊舱38的第三通道底环21上，并且每个多功能着陆缓冲系统单腿结构之间两两相互拼接为一个圆锥形状，此时吊舱38处于火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12封装吊挂状态下；当四个多功能着陆缓冲系统单腿结构呈花瓣状打开状态时，根据吊舱38姿态和任务不同，吊舱38分别处于火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12待发射状态或者火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12发射状态，或者吊舱(38)着陆缓冲状态。
20.所述多功能着陆缓冲系统单腿结构，包括包括舱门22、减震支腿23、支腿支座25、双向减震器24和锁紧卡带29等组成。其中减震支腿23通过减震支腿固定销铰接安装于第三
通道底环21上的支耳上，双向减震器24的一端通过双向减震器固定销二铰接安装于第三通道底环21上的支耳上，另外一端通过双向减震器固定销一铰接安装于减震支腿23的支耳上，支腿支座25通过支腿支座固定销铰接安装于减震支腿23底部，舱门22通过螺栓固定安装于减震支腿23上，从而使多功能着陆缓冲系统单腿结构既能完成着陆减震功能，又能完成舱门22封闭及开启功能，锁紧卡带29通过螺栓固定安装于减震支腿23的内侧上部相应位置，用于锁紧多功能着陆缓冲系统单腿结构。
21.所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10上还安装有接触传感器26，接触传感器26固定安装于第三通道底环21上的接触传感器固定板 27上，钢丝绳18穿过接触传感器固定板27上的通孔，固结安装于锁紧器28 上，锁紧器28穿过第三通道底环21的两个通孔内，当减震支腿23锁紧状态时，此时舱门22未开启，由于钢丝绳18处于绷紧状态，锁紧卡带29与锁紧器28锁定，锁紧器28未触碰到接触传感器51，此时火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12处于舱内封闭吊挂状态，当接到开启舱门22 指令信号时，钢丝绳18放松，锁紧卡带29在双向减震器24弹性势能带动下与锁紧器28分离，减震支腿23的释放，此时处于舱门22开启火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12待发射状态，当钢丝绳18再次绷紧，如果所有锁紧器28与接触传感器26都相接触，说明所有舱门22全部打开，此时发出火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12发射指令，火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12沿发射通道发射，接触传感器26对集成发射、舱门开启等功能的着陆缓冲装置的各个状态能够进行实时监控，从而提高发射安全性和可靠性，并可对舱门22未开启发射等危险情况进行预警。
22.所述能够在高度方向大幅度拉伸吊舱改变吊舱形状的滚动通道机体变形子系统，具体为：在火箭类飞行器及箭机组合体发射状态下，可加大吊舱高度，从而实现各种大的火箭类飞行器及箭机组合体封装、吊挂与发射；在着陆回收状态下，可大大降低吊舱高度与重心，保证了吊舱着陆时的安全性及抗倾翻性。
23.所述吊舱38的载荷舱1顶部安装有降落伞32、浮空气球53和吊舱吊挂机构33，形成完整的浮空发射系统，其地面发放时，各支腿支座25两两相互接触共同构成金字塔型结构，能够在地面与发射平台36上的吊舱发放锁紧块 35实现有效锁紧，通过调整吊舱发放锁紧块35的位置，从而实现吊舱的地面锁紧与发放，同时由于金字塔型底部结构，与其它锥形底面舱体不同，整个吊舱38能够竖直放置在水平地面。
24.所述火箭类飞行器及箭机组合体发射系统除了可实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12垂直发射通道的构建及垂直发射外，还能实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12向下倾斜发射通道的构建及与垂直线呈锐角b的空中发射，又能实现火箭5、背负式箭机组合体 11或顶推式箭机组合体12向上斜倾空中发射通道的构建及与垂直线呈钝角d 的空中发射，以及能实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体 12水平发射通道的构建及与垂直线呈直角c的空中发射，以满足不同工况下空中发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12的需求。
25.当所述火箭类飞行器及箭机组合体发射系统向上倾斜和水平发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12时，需要发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12在舱内点火发射，所以需要对吊舱38进行保护，尤其是载荷舱1和钢丝绳18，所以载荷舱底环处安装有分布式火山形空中导流装置55，以防止吊舱38因火箭5、背负式箭机
组合体11或顶推式箭机组合体12喷出高温火焰造成电气系统或运行机构的破坏，吊舱卷帘布处于压缩状态，并收缩于第二通道底环20处，以保证火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12喷出高温火焰能够顺利排出。
26.本发明的优点效果
27.1、本发明将滚动通道机体变形子系统、封装子系统、着陆缓冲装置有机结合一起，相互支持和相互依赖：最外层的封装子系统和中间层的平行四边形连杆变形机构，二者必须在高度方向同步伸缩，才能在吊舱着陆时将吊舱的重心尽量压低避免风险；着陆缓冲子系统双向弹簧的双向功能同样依赖于滚动通道机体变形子系统的变形、以及钢丝绳才能实现，因为滚动通道机体变形子系统和着陆缓冲子系统是通过钢丝绳进行联动的，着陆缓冲子系统的双向减震器在舱门封闭状态下是压缩状态，此时滚动通道机体变形子系统是伸展状态，在着陆瞬间是拉伸状态，此时滚动通道机体变形子系统是压缩状态；同样，如果仅仅依靠滚动通道机体变形子系统的变形功能，而没有着陆缓冲子系统的双向弹簧，同样不能将舱门开闭和缓冲支腿功能于一体，总之，各个部分相互支持相互依存，取得了取得了组合以后优越的效果。
28.2、本发明弹性滚动发射通道与传统滑动发射通道相比：1)可降低火箭类飞行器与发射通道的摩擦，更好的保护火箭类飞行器及箭机组合体的外表面，使发射更加顺畅；2)可适应火箭类飞行器及箭机组合体表面复杂形状变化，并可实现发射通道与火箭类飞行器及箭机组合体时刻可靠接触，提高发射安全性。3)与传统滑动发射通道相比，由于摩擦系数非常低，除了可实现滚动垂直发射通道的构建，还可以实现大角度斜向滚动通道的构建和水平发射通道的构建，适用于不同的发射工况。
29.3、本发明多平行四边形连杆吊舱变形机构与传统滑动发射通道相比：，1) 根据火箭类飞行器及箭机组合体径向变化，通过多平行四边形连杆吊舱变形机构变形，快速适应不同直径的火箭类飞行器及箭机组合体发射与固定。2) 可大范围改变吊舱形状与高度，在火箭类飞行器及箭机组合体发射状态下，可加大吊舱高度，从而实现各种大的火箭类飞行器及箭机组合体封装、吊挂与发射，在着陆回收状态下，可大大降低吊舱高度与重心，保证了吊舱着陆时的安全性及抗倾翻性；3)本发明载荷舱内的吊舱变形驱动装置带动机构变形驱动绳升降，从而带动多平行四边形连杆吊舱变形机构变形，实现吊舱滚轮发射通道构建与变形，实现吊舱机体整体变形与保持，实现火箭类飞行器及箭机组合体固定与保持，从而实现通过驱动机构变形驱动绳升降，实现机体变形、保持，滚动发射通道构建、变形，以及火箭类飞行器及箭机组合体固定与保持。4)卷帘式封闭布与舱门将火箭类飞行器及箭机组合体封装于吊舱内，并可跟随多平行四边形连杆吊舱变形机构变动，在实现火箭类飞行器及箭机组合体封装屏蔽的同时，又实现了吊舱机体变形跟随。
30.4、本发明着陆缓冲装置与传统着陆缓冲装置相比，1)将着陆缓冲支腿与舱门巧妙组合成一体，并设计双向减震器，在满足与同步减振器减震系统配合共同完成多级着陆缓冲减震的同时，还能实现火箭类飞行器及箭机组合体的完整封装以及舱门同步开启功能。2)同步减振器与双向弹性支撑腿耦合减震，可大大提高吊舱着陆缓冲能力，并使吊舱实现无损着陆、无损回收以及可重复性回收使用；3)本发明所述着陆缓冲装置的各支腿支座两两相互接触共同构成金字塔型结构，能够在地面与发射平台实现有效锁紧，实现吊舱的地面锁紧与发放，同时由于金字塔型底部结构，与其它锥形底面舱体不同，整个吊舱能够竖直
放置在水平地面。4)本发明所述着陆缓冲装置还设计了锁紧器和锁紧卡带结构，当钢丝绳处于绷紧状态，锁紧卡带与锁紧器锁定，可实现减震支腿的锁紧，当钢丝绳处于放松状态，锁紧器在弹性势能的带动下向下移动，锁紧卡带在弹簧弹性势能带动下与锁紧器分离，可实现减震支腿的释放。
31.5、本发明空中发射飞行器角度与传统发射角度相比，1)本发明所述空中发射方法，可实现火箭类飞行器、背负式箭机组合体及顶推式箭机组合体等多种飞行器的空中垂直、向下倾斜、向上倾斜、水平发射，以适应不同的发射任务需求，同时所述吊舱可实现支腿伞降缓冲着陆可重复重复性回收，飞行器可实现机场返场或伞降水平着陆，火箭可实现垂直反冲回收，从而实现全系统可重复性多次发射与回收。2)所述的空中发射系统还安装有分布火山形空中导流装置，当吊舱向上倾斜和水平发射火箭类飞行器及箭机组合体时，需要发射火箭类飞行器及箭机组合体在舱内点火发射，空中导流装置采用分布火山形构型，可以防止吊舱因火箭类飞行器及箭机组合体喷出高温火焰造成电气系统或运行机构的破坏，吊舱卷帘布处于压缩状态，并收缩于第二通道底环处，以保证火箭类飞行器及箭机组合体喷出高温火焰能够顺利排出。
32.6、本发明与传统地面起重机发放浮空气球发射方式相比，1)本发明所述地面发放方法采用发射平台金字塔构型贴合分离及斜面锁紧滑块锁紧解锁方式，可实现空中发射系统的地面牢固锁紧，同时发射台与地面通过地脚紧固螺栓固定为一体，从而保证空中发射系统的地面发放安全性、可靠性及便捷性，防止因为侧风及天气环境变化造成的发射系统磕碰、倾覆等危险情况的发生。2)与传统空中发射系统的飞行器发射场现场地面装填方式相比，本发明所述空中发射系统地面装填、运输及对接方法，可实现工厂水平装填、工厂水平封装、运输车水平运输以及发射场吊装安装等功能，可以完成工厂内类火箭装配式装填架车精确装填，以保证飞行器装填准确性、安全性及规范性；同时能够实现水平集装箱或平板车运输，以保证运输的规范性、通过性及安全性；此外，现场只需要完成吊舱与发射平台的对接，即可迅速完成发放任务，大大节省的发放时间、提高了发放效率及避免因发放时间过长造成发放天气、环境以及未知风险的发生。
附图说明
33.图1为本发明中火箭类飞行器发射系统组成图；
34.图2为本发明中火箭类飞行器发射系统三维示意图；
35.图3为本发明中背负式箭机组合体发射系统组成图；
36.图4为本发明中背负式箭机组合体发射系统三维示意图；
37.图5为本发明中顶推式箭机组合体发射系统组成图；
38.图6为本发明中顶推式箭机组合体发射系统三维示意图；
39.图7为本发明中着陆缓冲装置组成图；
40.图8为本发明中着陆缓冲装置锁紧状态示意图；
41.图9为本发明中火箭类飞行器及箭机组合体发射系统发射前状态图；
42.图10为本发明中火箭类飞行器发射系统发射状态图；
43.图11为本发明中背负式箭机组合体发射系统发射状态图；
44.图12为本发明中顶推式箭机组合体发射系统发射状态图；
45.图13为本发明中火箭类飞行器及箭机组合体发射系统着陆状态图；
46.图14为本发明中吊舱发放前与发射平台锁紧示意图；
47.图15为本发明中发射系统水平装配火箭类飞行器示意图；
48.图16为本发明中发射系统水平装配背负式箭机组合体示意图；
49.图17为本发明中发射系统水平装配顶推式箭机组合体示意图；
50.图18为本发明中发射系统水平装配完成放置示意图；
51.图19为本发明中发射系统集装箱或平板车运输示意图；
52.图20为本发明中发射平台组成图；
53.图21为本发明中发射平台三维示意图；
54.图22为本发明中发射平台45度旋转侧视图；
55.图23为本发明中发射平台侧视图；
56.图24为本发明中利用起重机将吊舱与发射平台锁紧安装示意图；
57.图25为本发明中吊舱发放前与发射平台锁紧示意图；
58.图26为本发明中吊舱发放时发射平台解锁示意图；
59.图27为本发明中吊舱发放后吊舱与发射平台分离示意图；
60.图28为本发明中发射系统舱门关闭空中悬吊状态图；
61.图29为本发明中发射系统舱门开启飞行器待发射状态图；
62.图30为本发明中发射系统发射飞行器与发射系统分离状态图；
63.图31为本发明中飞行器发射后发射系统状态图；
64.图32为本发明中气球分离吊舱机构变形降低重心着陆前状态图；
65.图33为本发明中发射系统着陆状态三维示意图；
66.图34为本发明中发射系统着陆状态内部机构三维示意图；
67.图35为本发明中火箭类飞行器垂直投放后依靠重力向下加速状态图；
68.图36为本发明中火箭类飞行器水平拉起后水平飞行状态图；
69.图37为本发明中火箭类飞行器垂直着陆状态图；
70.图38为本发明中背负式箭机组合体垂直投放后依靠重力向下加速状态图；
71.图39为本发明中背负式箭机组合体水平拉起后水平飞行状态图；
72.图40为本发明中背负式箭机组合体空中分离状态图；
73.图41为本发明中背负式箭机组合体空中分离后飞行器飞行状态图；
74.图42为本发明中背负式箭机组合体空中分离后火箭飞行状态图；
75.图43为本发明中背负式箭机组合体中飞行器水平着陆状态图；
76.图44为本发明中背负式箭机组合体中火箭垂直着陆状态图；
77.图45为本发明中顶推式箭机组合体垂直投放后依靠重力向下加速状态图；
78.图46为本发明中顶推式箭机组合体水平拉起后水平飞行状态图；
79.图47为本发明中顶推式箭机组合体空中分离状态图；
80.图48为本发明中顶推式箭机组合体空中分离后飞行器飞行状态图；
81.图49为本发明中顶推式箭机组合体空中分离后火箭飞行状态图；
82.图50为本发明中顶推式箭机组合体中飞行器水平着陆状态图；
83.图51为本发明中顶推式箭机组合体中火箭垂直着陆状态图；
84.图52为本发明中飞行器发射系统斜下发射状态图；
85.图53为本发明中飞行器发射系统水平发射状态图；
86.图54为本发明中飞行器发射系统斜上发射状态图；
87.图55为本发明中飞行器发射系统斜上发射内部图；
88.图56为本发明中飞行器发射系统水平发射内部图。
89.其中，1、载荷舱；2、同步减振器；3、第一通道滚轮支撑结构；4、第一通道连杆机构；5、火箭；6、第二通道连杆机构；7、第二通道滚轮支撑结构；8、第三通道连杆机构；9、第三通道滚轮支撑结构；10、集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置；11、背负式箭机组合体；12、顶推式箭机组合体；13、飞行器；14、第三通道滚轮支撑；15、载荷舱底环；16、第一通道滚轮支撑；17、第一通道底环；18、钢丝绳；19、第二通道滚轮支撑；20、第二通道底环；21、第三通道底环；22、舱门；23、减震支腿；24、双向减震器；25、支腿支座；26、接触传感器；27、接触传感固定板；28、锁紧器；29、锁紧卡带；30、拉伸状态的吊舱卷帘布；31、压缩状态的吊舱卷帘布；32、降落伞；33、吊舱吊挂机构；34、吊舱主体；35、吊舱发放锁紧块；36、发放平台；37、集装箱；38、吊舱；39、运输车；40、发射台顶板； 41、发射台锥形槽；42、发射台金字塔固定块；43、发射台支腿；44、锁紧块滑动底座；45、发射台底板；46、发射台地脚底座；47、阿基米德螺旋盘； 48、滑动销；49、电机；50、滑块锁紧斜面；51、发射台金字塔固定块斜面； 52、起重机；53、浮空气球；54、吊舱支腿支座顶面；55、分布火山形空中导流装置；56、吊舱支腿支座底面。
具体实施方式
90.本发明设计原理：
91.1、多平行四边形连杆吊舱变形机构设计原理：1)内外连杆之间采用平行四边形布置，内外连杆均为带有一定角度的弧形连杆，并采取弧形连杆钝角面对向放置，从而大大提高机构变形角度，避免左右连杆发生干涉状况，同时合理设计角度可以实现变形碰撞机械限位；2)上连杆采用单个布置、下连杆采用双布置，并且下连杆双布置缝隙可嵌入上连杆，从而大大提高机构变形角度，避免上下连杆发生干涉状况。3)载荷舱内的吊舱变形驱动装置带动机构变形驱动绳升降，从而带动多平行四边形连杆吊舱变形机构变形，实现吊舱滚轮发射通道构建与变形，实现吊舱机体整体变形与保持，实现火箭类飞行器及箭机组合体固定与保持，从而实现通过驱动机构变形驱动绳升降，实现机体变形、保持，滚动发射通道构建、变形，以及火箭类飞行器及箭机组合体固定与保持；4)卷帘式封闭布与舱门将火箭类飞行器及箭机组合体封装于吊舱内，并可跟随多平行四边形连杆吊舱变形机构变动，在实现火箭类飞行器及箭机组合体封装屏蔽的同时，又实现了吊舱机体变形跟随。
92.2、基于滚动摩擦和变形机构的发射通道设计原理：多个滚轮附着在变形机构上，滚轮内部设有弹性装置，用平行四边形机构给滚轮构建了发射的通道，使得火箭类飞行器及箭机组合体沿着发射的通道滚动滑出来；对比现有技术：从天上吊着火箭或飞行器，用泡沫勾出一个外形的槽，把飞行器或者火箭吊在上面，借用重力的作用靠着重力加速度垂直向下发射。本发明用滚轮，把滑动摩擦变成滚动摩擦，并且这些滚轮也可以根据火箭类飞行器及箭机组合体的不同形状构建；同时滚动的通道可以斜着发送，之前只能是垂直发送，比如之前如果是45度斜着发射，由于是滑动摩擦，可能就憋住了。
93.3、着陆缓冲装置设计原理：1)将着陆缓冲支腿与舱门巧妙组合成一体，并设计双向减震器，在满足与同步减振器减震系统配合共同完成多级着陆缓冲减震的同时，还能实现火箭类飞行器及箭机组合体的完整封装以及舱门同步开启功能。2)同步减振器与双向弹性支撑腿耦合减震，可大大提高吊舱着陆缓冲能力，并使吊舱实现无损着陆、无损回收以及可重复性回收使用；3) 着陆缓冲装置的各支腿支座两两相互接触共同构成金字塔型结构，能够在地面与发射平台实现有效锁紧，实现吊舱的地面锁紧与发放，同时由于金字塔型底部结构，与其它锥形底面舱体不同，整个吊舱能够竖直放置在水平地面。 4)着陆缓冲装置还设计了锁紧器和锁紧卡带结构，当钢丝绳处于绷紧状态，锁紧卡带与锁紧器锁定，可实现减震支腿的锁紧，当钢丝绳处于放松状态，锁紧器在弹性势能的带动下向下移动，锁紧卡带在弹簧弹性势能带动下与锁紧器分离，可实现减震支腿的释放。5)着陆缓冲装置还设计了接触传感结构，当减震支腿锁紧状态时，此时舱门未开启，由于钢丝绳处于绷紧状态，锁紧卡带与锁紧器锁定，锁紧器未触碰到接触传感器，此时火箭类飞行器及箭机组合体处于舱内封闭吊挂状态，当接到开舱门指令信号时，钢丝绳放松，锁紧卡带在弹簧弹性势能带动下与锁紧器分离，减震支腿的释放，此时处于舱门开启火箭类飞行器及箭机组合体待发射状态，当钢丝绳再次绷紧，如果所有锁紧器与接触传感器都相接触，说明所有舱门全部打开，此时发出火箭类飞行器发射指令，火箭类飞行器及箭机组合体沿发射通道发射，接触传感结构对舱门各个状态能够进行实时监控，从而提高发射安全性和可靠性，并可对舱门未开启发射等危险情况进行预警。
94.4、分布火山形空中导流装置设计原理：当吊舱向上倾斜和水平发射火箭类飞行器及箭机组合体时，需要发射火箭类飞行器及箭机组合体在舱内点火发射，空中导流装置采用分布火山形构型，可以防止吊舱因火箭类飞行器及箭机组合体喷出高温火焰造成电气系统或运行机构的破坏，吊舱卷帘布处于压缩状态，并收缩于第二通道底环处，以保证火箭类飞行器及箭机组合体喷出高温火焰能够顺利排出。
95.5、空中发射系统地面装填、运输及对接方法设计原理：1)实现工厂水平装填、水平封装、水平运输以及发射场吊装安装等功能，完成工厂内类火箭装配式装填架车精确装填，以保证飞行器装填准确性、安全性及规范性；现场只需要完成吊舱与发射平台的对接，即可迅速完成发放任务，大大节省的发放时间、提高了发放效率及避免因发放时间过长造成发放天气、环境以及未知风险的发生；2)与传统地面起重机发放浮空气球发射方式相比，本发明所述地面发放方法采用发射平台金字塔构型贴合分离及斜面锁紧滑块锁紧解锁方式，可实现空中发射系统的地面牢固锁紧，同时发射台与地面通过地脚紧固螺栓固定为一体，从而保证空中发射系统的地面发放安全性、可靠性及便捷性，防止因为侧风及天气环境变化造成的发射系统磕碰、倾覆等危险情况的发生。
96.6、多角度发射方法设计原理：与传统空中发射飞行器方式相比，本发明所述空中发射方法，可实现火箭类飞行器、背负式箭机组合体及顶推式箭机组合体等多种飞行器的空中垂直、向下倾斜、向上倾斜、水平发射，以适应不同的发射任务需求，同时所述吊舱可实现支腿伞降缓冲着陆可重复重复性回收，飞行器可实现机场返场或伞降水平着陆，火箭可实现垂直反冲回收，从而实现全系统可重复性多次发射与回收。
97.基于以上原理，本发明设计了一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统。
98.一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统如图1、图2、图3、图4、图5和图6所
示，其特点是：该系统从内到外设为最内层、中间层、最外层、从上到下设为三层；该最内层布设有被中间层抱紧的发射系统的火箭5、或背负式箭机组合体11、或顶推式箭机组合体12，该中间层设有能够快速适应火箭类飞行器及箭机组合体径向变化、以及能够在高度方向大幅度拉伸吊舱改变吊舱形状的滚动通道机体变形子系统，该最外层设有能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统；该从上到下第一层为上述滚动通道机体变形子系统，在其下端铰接安装有集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10、以及与该着陆缓冲装置的金字塔型结构相配合的发放平台36。
99.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，所述能够快速适应火箭类飞行器及箭机组合体径向变化的滚动通道机体变形子系统包括：载荷舱1、载荷舱底环15、第一通道滚轮支撑结构3、第一通道连杆机构4、第一通道底环 17；第二通道滚轮支撑结构7、第二通道连杆机构6、第二通道底环20；第三通道滚轮支撑结构9、第三通道连杆机构8、第三通道底环21；所述载荷舱1 通过螺栓固定安装于载荷舱底环15的上部；所述第一通道连杆机构4上端的多个铰接点与载荷舱底环15底部多个铰接点铰接，第一通道滚轮支撑结构3 固定安装于第一通道连杆机构4的第一通道滚轮支撑杆上，第一通道连杆机构4下端的多个铰接点与第一通道底环17的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第一发射通道；所述第二通道连杆机构6上端的多个铰接点与第一通道底环17的多个铰接点铰接，第二通道滚轮支撑结构7固定安装于第二通道连杆机构6的第二通道滚轮支撑杆上，第二通道连杆机构6下端的多个铰接点与第二通道底环20的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第二发射通道；所述第三通道连杆机构8 上端的多个铰接点第二通道底环20底部的多个铰接点铰接，第三通道滚轮支撑结构9固定安装于第三通道连杆机构8的第三通道滚轮支撑杆上，第三通道连杆机构8下端的多个铰接点与第三通道底环21多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第三发射通道；第一、第二和第三发射通道共同构成发射系统的滚动通道机体变形系统；
100.所述能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统包括：多根钢丝绳18 以及吊舱卷帘布装置，该多根钢丝绳18均布于吊舱38内，一端伸入载荷舱1 内，与载荷舱1内的钢丝绳伸缩机构连接，另外一端固定安装于第三通道底环21上的锁紧器28上，构成空中发射系统的机构变形绳系驱动系统；拉伸状态的吊舱卷帘布30的一端固定安装于载荷舱底环15的底部，另外一端固定安装于所述第三通道底环21的顶部，并与载荷舱1和集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10共同构成发射系统的封装系统。
101.所述吊舱卷帘装置包括拉伸状态的吊舱卷帘布30、以及压缩状态的吊舱卷帘布31，该拉伸状态的吊舱卷帘布30根据任务不同和吊舱的高低而适应性折叠变形，拉伸状态的吊舱卷帘布30应用吊舱38吊挂和发射姿态下，压缩状态的吊舱卷帘布31应用于吊舱38着陆缓冲状态下。
102.所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10，该缓冲装置的多个铰接点铰接安装于第三通道底环21底部的多个铰接点上，多个同步减振器 2均布安装于载荷舱底环15底部，所述集成舱门与陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10与所述同步减振器2相互配合，共同构成发射系统的着陆缓冲系统，并完成发射系统着陆多级缓冲功能。
103.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，所述第一通道连杆机构4、第二通道连杆机构6、第三通道连杆机构8各自包括上连杆和下连杆、内连杆和外连杆；各自上连杆采用单个布
置、下连杆采用双布置，并且下连杆双布置缝隙可嵌入上连杆，从而提高机构变形角度，避免上下连杆发生干涉状况；各自内外连杆之间采用平行四边形布置，内外连杆均为带有一定角度的弧形连杆，并采取弧形连杆钝角面对向放置，从而大大提高机构变形角度，避免左右连杆发生干涉状况，同时合理设计角度可以实现变形碰撞机械限位。
104.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，所述第一通道滚轮支撑结构3由四个第一通道滚轮支撑16构成，并分别固定安装于四个第一通道滚轮支撑杆上，其多个滚轮抱紧火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12外表面，保证火箭5、或背负式箭机组合体11、或顶推式箭机组合体 12吊挂及发射的安全与稳定；
105.所述第二通道滚轮支撑结构7由四个第二通道滚轮支撑19构成，并分别固定安装于四个第二通道滚轮支撑杆上，其多个滚轮抱紧火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12外表面，保证火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12吊挂及发射的安全与稳定；
106.所述第三通道滚轮支撑结构9，对于发射火箭5的发射系统，由四个第三通道滚轮支撑14均布构成，并分别固定安装于四个第三通道滚轮支撑杆上；对于发射背负式箭机组合体11的发射系统，由四个第三通道滚轮支撑14非均布构成，并分别固定安装于四个第三通道滚轮支撑杆上；对于发射顶推式箭机组合体12的发射系统，由六个第三通道滚轮支撑14非均布构成，并分别固定安装于两个第三通道滚轮支撑杆上；其多个滚轮抱紧火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12外表面，保证火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12吊挂及发射的安全与稳定。
107.如图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10，包括四个多功能着陆缓冲系统单腿结构；每个多功能着陆缓冲系统单腿结构分别通过双向减震器固定销和减震支腿固定销铰接于吊舱38的第三通道底环21上，并且每个多功能着陆缓冲系统单腿结构之间两两相互拼接为一个圆锥形状，此时吊舱38处于火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12封装吊挂状态下；当四个多功能着陆缓冲系统单腿结构呈花瓣状打开状态时，根据吊舱38姿态和任务不同，吊舱38分别处于火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12待发射状态或者火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12发射状态，或者吊舱(38)着陆缓冲状态。
108.如图7和图8所示，所述多功能着陆缓冲系统单腿结构，包括舱门22、减震支腿23、支腿支座25、双向减震器24和锁紧卡带29等组成。其中减震支腿23通过减震支腿固定销铰接安装于第三通道底环21上的支耳上，双向减震器24的一端通过双向减震器固定销二铰接安装于第三通道底环21上的支耳上，另外一端通过双向减震器固定销一铰接安装于减震支腿23的支耳上，支腿支座25通过支腿支座固定销铰接安装于减震支腿23底部，舱门22通过螺栓固定安装于减震支腿23上，从而使多功能着陆缓冲系统单腿结构既能完成着陆减震功能，又能完成舱门22封闭及开启功能，锁紧卡带29通过螺栓固定安装于减震支腿23的内侧上部相应位置，用于锁紧多功能着陆缓冲系统单腿结构。
109.如图7、图8和图9所示，所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10上还安装有接触传感器26，接触传感器26固定安装于第三通道底环 21上的接触传感器固定板27上，钢丝绳18穿过接触传感器固定板27上的通孔，固结安装于锁紧器28上，锁紧器28穿过第三通道底环21的两个通孔内，当减震支腿23锁紧状态时，此时舱门22未开启，由于钢丝绳
18处于绷紧状态，锁紧卡带29与锁紧器28锁定，锁紧器28未触碰到接触传感器51，此时火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12处于舱内封闭吊挂状态，当接到开启舱门22指令信号时，钢丝绳18放松，锁紧卡带29在双向减震器 24弹性势能带动下与锁紧器28分离，减震支腿23的释放，此时处于舱门22 开启火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12待发射状态，当钢丝绳18再次绷紧，如果所有锁紧器28与接触传感器26都相接触，说明所有舱门22全部打开，此时发出火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12发射指令，火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12沿发射通道发射，接触传感器26对集成发射、舱门开启等功能的着陆缓冲装置的各个状态能够进行实时监控，从而提高发射安全性和可靠性，并可对舱门22 未开启发射等危险情况进行预警。
110.如图10、图11、图12和图13所示，所述能够在高度方向大幅度拉伸吊舱改变吊舱形状的滚动通道机体变形子系统，具体为：在火箭类飞行器及箭机组合体发射状态下，可加大吊舱高度，从而实现各种大的火箭类飞行器及箭机组合体封装、吊挂与发射；在着陆回收状态下，可大大降低吊舱高度与重心，保证了吊舱着陆时的安全性及抗倾翻性。
111.如图52、图53和图54所示，所述火箭类飞行器及箭机组合体发射系统除了可实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12垂直发射通道的构建及垂直发射外，还能实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12向下倾斜发射通道的构建及与垂直线呈锐角b的空中发射，又能实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12向上斜倾空中发射通道的构建及与垂直线呈钝角d的空中发射，以及能实现火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12水平发射通道的构建及与垂直线呈直角c 的空中发射，以满足不同工况下空中发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12的需求。
112.如图55和图56所示，当所述火箭类飞行器及箭机组合体发射系统向上倾斜和水平发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12时，需要发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12在舱内点火发射，所以需要对吊舱38进行保护，尤其是载荷舱1和钢丝绳18，所以载荷舱底环处安装有分布式火山形空中导流装置55，以防止吊舱38因火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12喷出高温火焰造成电气系统或运行机构的破坏，吊舱卷帘布处于压缩状态，并收缩于第二通道底环20处，以保证火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12喷出高温火焰能够顺利排出。
113.实施例1：金字塔发射平台的构成
114.如图20、图21、图22和图23所示，所述发放平台36，包括吊舱发放锁紧块35、发射台顶板40、发射台锥形槽41、发射台金字塔固定块42、发射台支腿43、锁紧块滑动底座44、发射台底板45、发射台地脚底座46、阿基米德螺旋盘47、滑动销48、电机49、滑块锁紧斜面50和发射台金字塔固定块斜面51等组成。
115.其中，发射台锥形槽41焊接于发射台顶板40圆形槽内，四个发射台支腿43均布焊接于发射台顶板40底部，四个发射台地脚底座46焊接于四个发射台支腿43底部，四个发射台地脚底座46通过地脚螺栓固定于地面上，发射台底板45焊接于四个发射台支腿43上，发射台金字塔固定块42通过螺栓固定于发射台底板45顶部中心位置，四个锁紧块滑动底座44通过螺栓均布固定于发射台底板45上，四个吊舱发放锁紧块35嵌于四个锁紧块滑动底座 44内的滑轨上，四个滑块锁紧斜面50与四个发射台金字塔固定块斜面51两两平行，阿基米
德螺旋盘47通过轴承布置于发射台底板45的底部中心位置，四个滑动销48一端安装于四个吊舱发放锁紧块35底部，另一端嵌于阿基米德螺旋盘47内的阿基米德螺旋槽内，电机49安装于发射台底板45上，其输出轴带动阿基米德螺旋盘47旋转，从而带动四个滑动销48在阿基米德螺旋槽内滑动，进一步带动四个吊舱发放锁紧块35滑动，从而实现发放平台36 锁紧和释放吊舱38。
116.实施例2：吊舱缓冲支腿斜面与金字塔发射平台斜面的配合
117.本发明又一实施例，如图25、图26和图27所示，所述吊舱38的舱门 22关闭时，四个支腿支座25两两接触形成金字塔结构；四个吊舱支腿顶面 54与四个吊舱发放锁紧块35的滑块锁紧斜面50接触，四个吊舱支腿底面56 与四个发射台金字塔固定块斜面44接触，四个舱门22外表面与发射台锥形槽41内表面接触，此时吊舱38与发放平台36锁定；当四个吊舱发放锁紧块35向外滑动时，四个吊舱支腿顶面54与四个吊舱发放锁紧块35的滑块锁紧斜面50分离，此时吊舱38与发放平台36解锁；当四个吊舱支腿底面56与四个发射台金字塔固定块斜面44分离，四个舱门22外表面与发射台锥形槽 41内表面分离，此时吊舱38与发放平台36分离。与传统地面起重机52发放浮空气球53发射方式相比，本发明所述地面发放方法采用发放平台36金字塔构型贴合分离及斜面锁紧滑块锁紧解锁方式，可实现空中发射系统的地面牢固锁紧，同时发放平台36与地面通过地脚紧固螺栓固定为一体，从而保证空中发射系统的地面发放安全性、可靠性及便捷性，防止因为侧风及天气环境变化造成的发射系统磕碰、倾覆等危险情况的发生。
118.实施例3：发射现场只需要采用吊车将吊舱与金字塔发射平台对接
119.如图15、图16、图17、图18、图19和图24所示，所述火箭类飞行器及箭机组合体发射方法的地面装填、运输及对接方法，可实现工厂水平装填火箭5、或背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12、运输车水平运输吊舱38以及发射场吊装安装吊舱38等功能，可以完成工厂内类火箭装配式装填架车精确装填，以保证飞行器装填准确性、安全性及规范性；同时能够实现水平集装箱37或运输车39运输吊舱38，以保证运输的规范性、通过性及安全性；此外，现场只需要完成吊舱38与发放平台36的对接，即可迅速完成发放任务，大大节省的发放时间、提高了发放效率及避免因发放时间过长造成发放天气、环境以及未知风险的发生。
120.实施例4：空中发射
121.如图7、图8、图28、图29、图30和图31所示，首先利用浮空气球53 将吊舱38从金字塔发射台带到空中的发射位置，之后锁紧器28和锁紧卡带 29解锁，四个舱门22在双向减震器24弹性势能带动下花瓣状打开，然后火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12的吊挂发放脱插解锁，火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12沿滚动发射通道发射，实现空中发射火箭5、背负式箭机组合体11或顶推式箭机组合体12。
122.实施例5：回收
123.如图32、图33、图34、图35、图36、图37、图38、图39、图40、图41、图42、图43、图44、图45、图46、图47、图48、图49、图50和图51 所示，所述浮空气球53与降落伞32分离，吊舱38在降落伞32带动下缓慢着陆，吊舱38内变形机构在钢丝18带动下实现压缩变形，从而降低重心，吊舱38在集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置10和同步减振器2 共同缓冲作用下实现缓冲着陆可重复性回收；火箭5经历火箭5投放重力加速、火箭5高空拉起、火箭5高空飞行、火箭5垂直回收从而实现缓冲着陆可重复性回收；背负式箭机组合体11经历背负式
箭机组合体11投放重力加速、背负式箭机组合体11高空拉起、背负式箭机组合体11高空飞行、背负式箭机组合体11分离、火箭5垂直回收、飞行器13空中飞行、飞行13机场着陆或伞降着陆等实现组合体全系统缓冲着陆可重复性回收；顶推式箭机组合体12经历顶推式箭机组合体12投放重力加速、顶推式箭机组合体12高空拉起、顶推式箭机组合体12高空飞行、顶推式箭机组合体12分离、火箭5 垂直回收、飞行器13空中飞行、飞行13机场着陆或伞降着陆等实现组合体全系统缓冲着陆可重复性回收。
124.以上所述并非是对本发明的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：该系统从内到外设为最内层、中间层、最外层，从上到下设为三层；该最内层布设有被中间层抱紧的发射系统的火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)、或顶推式箭机组合体(12)，该中间层设有能够快速适应火箭类飞行器及箭机组合体径向变化、以及能够在高度方向大幅度拉伸吊舱改变吊舱形状的滚动通道机体变形子系统，该最外层设有能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统；该从上到下第一层为所述滚动通道机体变形子系统，在其下端铰接安装有集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置(10)、以及与该着陆缓冲装置的金字塔型结构相配合的发放平台(36)。2.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述能够快速适应火箭类飞行器及箭机组合体径向变化的滚动通道机体变形子系统包括：载荷舱(1)、载荷舱底环(15)、第一通道滚轮支撑结构(3)、第一通道连杆机构(4)、第一通道底环(17)；第二通道滚轮支撑结构(7)、第二通道连杆机构(6)、第二通道底环(20)；第三通道滚轮支撑结构(9)、第三通道连杆机构(8)、第三通道底环(21)；所述载荷舱(1)通过螺栓固定安装于载荷舱底环(15)的上部；所述第一通道连杆机构(4)的多个铰接点与载荷舱底环(15)底部多个铰接点铰接，第一通道滚轮支撑结构(3)固定安装于第一通道连杆机构(4)的第一通道滚轮支撑杆上，第一通道底环(17)多个铰接点与第一通道连杆机构(4)的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第一发射通道；所述第二通道连杆机构(6)的多个铰接点与第一通道底环(17)底部的多个铰接点铰接，第二通道滚轮支撑结构(7)固定安装于第二通道连杆机构(6)的第二通道滚轮支撑杆上，第二通道底环(20)多个铰接点与第二通道连杆机构(6)的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第二发射通道；所述第三通道连杆机构(8)的多个铰接点第二通道底环(20)底部的多个铰接点铰接，第三通道滚轮支撑结构(9)固定安装于第三通道连杆机构(8)的第三通道滚轮支撑杆上，第三通道底环(21)多个铰接点与第三通道连杆机构(8)的多个铰接点铰接，并构成基于多平行四边机构变形多滚轮支撑的第三发射通道；第一、第二和第三发射通道共同构成发射系统的滚动通道机体变形系统；所述能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统包括：多根钢丝绳(18)以及吊舱卷帘布装置，该多根钢丝绳(18)均布于吊舱(38)内，一端伸入载荷舱(1)内，与载荷舱(1)内的钢丝绳伸缩机构连接，另外一端固定安装于第三通道底环(21)上的锁紧器(28)上，构成空中发射系统的机构变形绳系驱动系统；拉伸状态的吊舱卷帘布(30)的一端固定安装于载荷舱底环(15)的底部，另外一端固定安装于所述第三通道底环(21)的顶部，并与载荷舱(1)和集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置(10)共同构成发射系统的封装系统；所述吊舱卷帘装置包括拉伸状态的吊舱卷帘布(30)、以及压缩状态的吊舱卷帘布(31)，该拉伸状态的吊舱卷帘布(30)根据任务不同和吊舱的高低而适应性折叠变形，拉伸状态的吊舱卷帘布(30)应用吊舱(38)吊挂和发射姿态下，压缩状态的吊舱卷帘布(31)应用于吊舱(38)着陆缓冲状态下；所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置(10)，该缓冲装置的多个铰接点铰接安装于第三通道底环(21)底部的多个铰接点上，多个同步减振器(2)均布安装于载荷舱底环(15)底部，所述集舱门与陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置(10)与所述同步减振器(2)相互配合，共同构成发射系统的着陆缓冲系统，并完成发射系统着陆多级缓冲功能。
3.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述第一通道连杆机构(4)、第二通道连杆机构(6)、第三通道连杆机构(8)各自包括上连杆和下连杆、内连杆和外连杆；各自上连杆采用单个布置、下连杆采用双布置，并且下连杆双布置缝隙可嵌入上连杆，从而提高机构变形角度，避免上下连杆发生干涉状况；各自内外连杆之间采用平行四边形布置，内外连杆均为带有一定角度的弧形连杆，并采取弧形连杆钝角面对向放置，从而大大提高机构变形角度，避免左右连杆发生干涉状况，同时合理设计角度可以实现变形碰撞机械限位。4.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述第一通道滚轮支撑结构(3)由四个第一通道滚轮支撑(16)构成，并分别固定安装于四个第一通道滚轮支撑杆上，其多个滚轮抱紧火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)外表面，保证火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)、或顶推式箭机组合体(12)吊挂及发射的安全与稳定；所述第二通道滚轮支撑结构(7)由四个第二通道滚轮支撑(19)构成，并分别固定安装于四个第二通道滚轮支撑杆上，其多个滚轮抱紧火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)外表面，保证火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)吊挂及发射的安全与稳；所述第三通道滚轮支撑结构(9)，对于发射火箭(5)的发射系统，由四个第三通道滚轮支撑(14)均布构成，并分别固定安装于四个第三通道滚轮支撑杆上；对于发射背负式箭机组合体(11)的发射系统，由四个第三通道滚轮支撑(14)非均布构成，并分别固定安装于四个第三通道滚轮支撑杆上；对于发射顶推式箭机组合体(12)的发射系统，由六个第三通道滚轮支撑(14)非均布构成，并分别固定安装于两个第三通道滚轮支撑杆上；其多个滚轮抱紧火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)外表面，保证火箭(5)、背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)吊挂及发射的安全与稳定。5.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述集舱门与陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置(10)，包括四个多功能着陆缓冲系统单腿结构；每个多功能着陆缓冲系统单腿结构分别通过双向减震器固定销和减震支腿固定销铰接于吊舱(38)的第三通道底环(21)上，并且每个多功能着陆缓冲系统单腿结构之间两两相互拼接为一个圆锥形状，此时吊舱(38)处于火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)封装吊挂状态下；当四个多功能着陆缓冲系统单腿结构(10-1)呈花瓣状打开状态时，根据吊舱(38)姿态和任务不同，吊舱(38)分别处于火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)待发射状态或者火箭(5)、背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)发射状态，或者吊舱(38)着陆缓冲状态。6.根据权利要求4所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述多功能着陆缓冲系统单腿结构，包括舱门(22)、减震支腿(23)、支腿支座(25)、双向减震器(24)和锁紧卡带(29)；其中减震支腿(23)通过减震支腿固定销铰接安装于第三通道底环(21)上的支耳上，双向减震器(24)的一端通过双向减震器固定销二铰接安装于第三通道底环(21)上的支耳上，另外一端通过双向减震器固定销一铰接安装于减震支腿(23)的支耳上，支腿支座(25)通过支腿支座固定销铰接安装于减震支腿(23)底部，舱门(22)通过螺栓固定安装于减震支腿(23)上，从而使多功能着陆缓冲系统单腿结构既能完成着陆减震功
能，又能完成舱门(22)封闭及开启功能；锁紧卡带(29)通过螺栓固定安装于减震支腿(23)的内侧上部相应位置，用于锁紧多功能着陆缓冲系统单腿结构。7.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置(10)上还安装有接触传感器(26)，接触传感器(26)固定安装于第三通道底环(21)上的接触传感器固定板(27)上，钢丝绳(18)穿过接触传感器固定板(27)上的通孔，固结安装于锁紧器(28)上，锁紧器(28)穿过第三通道底环(21)的两个通孔内，当减震支腿(23)锁紧状态时，此时舱门(22)未开启，由于钢丝绳(18)处于绷紧状态，锁紧卡带(29)与锁紧器(28)锁定，锁紧器(28)未触碰到接触传感器(26)，此时火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)、或顶推式箭机组合体(12)处于舱内封闭吊挂状态，当接到开启舱门(22)指令信号时，钢丝绳(18)放松，锁紧卡带(29)在双向减震器(24)弹性势能带动下与锁紧器(28)分离，减震支腿(23)的释放，此时处于舱门(22)开启，火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)、或顶推式箭机组合体(12)待发射状态，当钢丝绳(18)再次绷紧，如果所有锁紧器(28)与接触传感器(26)都相接触，说明所有舱门(22)全部打开，此时发出火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)、或顶推式箭机组合体(12)发射指令，火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)、或顶推式箭机组合体(12)沿发射通道发射，接触传感器(26)对集成发射、舱门开启等功能的着陆缓冲装置(10)的各个状态能够进行实时监控，从而提高发射安全性和可靠性，并可对舱门(22)未开启发射等危险情况进行预警。8.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述能够在高度方向大幅度拉伸吊舱改变吊舱形状的滚动通道机体变形子系统，具体为：在火箭类飞行器及箭机组合体发射状态下，可加大吊舱高度，从而实现各种大的火箭类飞行器及箭机组合体封装、吊挂与发射；在着陆回收状态下，可大大降低吊舱高度与重心，保证了吊舱着陆时的安全性及抗倾翻性。9.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述火箭类飞行器及箭机组合体发射系统，除了能够实现火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)垂直发射通道的构建及垂直发射外，还能实现火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)向下倾斜发射通道的构建及与垂直线呈锐角b的空中发射，又能实现火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)向上斜倾空中发射通道的构建及与垂直线呈钝角d的空中发射。10.根据权利要求1所述一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，其特征在于：所述载荷舱底环处安装有分布式火山形空中导流装置(55)，以防止吊舱(38)因火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)喷出高温火焰造成电气系统或运行机构的破坏，吊舱卷帘布处于压缩状态，并收缩于第二通道底环(20)处，以保证火箭(5)、或背负式箭机组合体(11)或顶推式箭机组合体(12)喷出高温火焰能够顺利排出。

技术总结

本发明公开了一种火箭类飞行器及箭机组合体空中发射系统，该系统从内到外设为最内层、中间层、最外层，从上到下设为三层；该最内层布设有被中间层抱紧的发射系统的火箭、或背负式箭机组合体、或顶推式箭机组合体，该中间层设有能够快速适应最里层的火箭类飞行器及箭机组合体径向变化的滚动通道机体变形子系统，该最外层设有能够大范围改变吊舱形状与高度的封装子系统；该从上到下第一层为所述滚动通道机体变形子系统，在其下端铰接安装有集成舱门与着陆缓冲支腿于一体着陆缓冲装置、以及与该着陆缓冲装置的金字塔型结构相配合的发射平台。本发明能快速适应不同直径火箭类飞行器及箭机组合体的需求，大范围降低吊舱在着陆时的高度，保证了安全性。保证了安全性。保证了安全性。