一种火箭包装箱及火箭贮存运输起竖一体化系统的制作方法

1.本发明涉及火箭转运起竖技术领域，尤其涉及一种火箭包装箱及火箭贮存运输起竖一体化系统。


背景技术：

2.随着商业航天运载火箭技术的发展，建立低成本进入空间能力的需求越发强烈。固体火箭在总装厂房完成总装后，由包装箱贮存，经由公路或铁路运输至发射场技术厂房，再由发射车转运至发射阵地，通过起竖、测试一系列动作进行点火发射。
3.传统的包装箱装置采用集装箱外形，箱罩与箱底通过螺栓实现锁紧与解锁，因只考虑贮存及运输火箭，整体结构只能适应垂直起吊工况，不具备翻转、起竖功能，到达阵地后，箭体需通过整箭吊具吊装至发射车上。传统的发射车采用越野底盘，加装起竖装置、液压系统等，具备转运、起竖、发射火箭的功能，发射车系统组成复杂，设计难度大，研制成本高，生产周期长。


技术实现要素：

4.本技术提供一种火箭包装箱，解决了相关技术中由于火箭发射车组成复杂、设计难度大、研制成本高、生产周期长而导致火箭转运至发射阵地存在难点的技术问题。
5.本技术提供一种火箭包装箱，包括箱体、两个第一起吊件以及第二起吊件，箱体设有容置火箭的箱腔，两个第一起吊件对称设置于箱体相对两侧，第二起吊件固定于箱体上，其中，装设有火箭的火箭包装箱具有位于运输车上的运输状态以及通过两个第一起吊件和第二起吊件起吊达到的起吊状态，装设有火箭的火箭包装箱处于起竖状态时重心与两个第一起吊件的起吊点均处于同一竖向面。
6.可选地，箱体包括主箱体和分别可拆卸安装于主箱体长度方向两端开口处的第一箱段和第二箱段，第一箱段、主箱体和第二箱段围合形成箱腔，第一起吊件和第二起吊件均与主箱体固定连接；
7.主箱体设有限位件，限位件用于将火箭固定于箱腔内。
8.可选地，火箭包装箱运载的火箭包括箭体和固定于箭体一端的支撑环，限位件包括锁紧件，锁紧件与主箱体固定连接，锁紧件用于将支撑环锁紧于主箱体内；
9.限位件还包括固定于主箱体内壁的支承件，支承件与箭体贴合设置。
10.可选地，主箱体包括主体和盖板，主体的长度方向两端呈开口设置、分别与第一箱段和第二箱段可拆卸连接，盖板盖设于主体的一长侧面的开口处；
11.第一起吊件与第二起吊件均与主体固定连接。
12.可选地，限位件包括夹钳，主体固定设有支耳，支耳呈对设于主体的相对两侧，夹钳的两端分别与支耳可拆卸连接，夹钳跨设于主体的长侧面开口，夹钳与箭体紧密接触。
13.可选地，锁紧件包括第一半环、第二半环、转轴和锁紧螺栓，第一半环固定内设于主箱体，第一半环和第二半环围合形成限位环，支撑环穿设于限位环中，第二半环一端与第
一半环一端通过转轴可转动连接，第二半环另一端与第一半环另一端设有相互配合的螺纹孔，螺纹孔用于锁紧螺栓螺接。
14.可选地，箱体呈纵横梁钢结构设置。
15.可选地，第一起吊件呈圆轴设置，圆轴焊接于箱体外侧。
16.可选地，第一箱段和第二箱段分别通过法兰连接主箱体。
17.一种火箭贮存运输起竖一体化系统，包括上述的火箭包装箱，第一起吊件和第二起吊件分别配置有移动吊车，火箭起竖完成后第二起吊件对应的起吊绳呈松弛状态。
18.本技术有益效果如下：本技术提出一种火箭包装箱，与运输车配合，用于对火箭的贮存运输及起竖，火箭包装箱提供容置火箭的箱腔，火箭通过火箭包装箱安装于运输车进行运输，可直接转运至发射阵地，通过火箭包装箱外的第一起吊件和第二起吊件，配合移动吊车，完成火箭与火箭包装箱的翻转、起竖动作，将火箭顺利起竖安装至发射平台，其中限定第一起吊件的起吊点与起竖状态下火箭包装箱的重心处于同一竖向面，起竖完成时连接第一起吊件的吊绳处于张紧状态，通过本技术的火箭包装箱完成对火箭的转运和起竖，可将火箭从总厂直接转运至发射阵地，省去了传统更换发射车的步骤，可大幅简化地面装置，节省发射车的高额研制经费及数年研制周期，对低成本进入空间显得尤为重要。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
20.图1为本技术提供的火箭包装箱处于运输体状态的结构示意图；
21.图2为本技术提供的火箭包装箱的组成示意图；
22.图3为本技术提供的火箭包装箱的开箱俯视图；
23.图4为本技术提供的锁紧件的具体结构示意图；
24.图5为本技术提供的火箭包装箱进行起竖准备的示意图
25.图6为本技术提供的火箭包装箱吊装的示意图；
26.图7为本技术提供的火箭包装箱带箭体与发射平台对接的示意图；
27.图8为本技术提供的火箭完成起竖的示意图。
28.附图标注：100
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箱体，110
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主箱体，111
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主体，1111
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支耳，112
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盖板，120
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第一箱段，130
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第二箱段，200
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第一起吊件，300
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第二起吊件，410
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锁紧件，411
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第一半环，412
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第二半环，413
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转轴，414
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锁紧螺栓，415
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限位环，420
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夹钳，20
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箭体，21
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支撑环，22
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发射平台。
具体实施方式
29.本技术实施例通过提供一种火箭包装箱，解决了相关技术中由于火箭发射车组成复杂、设计难度大、研制成本高、生产周期长而导致火箭转运至发射阵地存在难点的技术问题。
30.本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
31.一种火箭包装箱，包括箱体、两个第一起吊件以及第二起吊件，箱体设有容置火箭
的箱腔，两个第一起吊件对称设置于箱体相对两侧，第二起吊件固定于箱体上，其中，装设有火箭的火箭包装箱具有位于运输车上的运输状态以及通过两个第一起吊件和第二起吊件起吊达到的起吊状态，装设有火箭的火箭包装箱处于起竖状态时重心与两个第一起吊件的起吊点均处于同一竖向面。
32.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
33.实施例1
34.请参照图1至图8，本实施例提供一种火箭包装箱，用于直接将火箭从总装厂房运输至发射阵地，且火箭通过火箭包装箱配合移动吊车进行翻转、起竖，而省去了火箭发射车。
35.其中，如图2所示，本实施例提供的火箭包装箱所运载的火箭，具体包括火箭的箭体20以及尾部的支撑环21，箭体20的头部用于与末级运输体对接，尾部支撑环21用于与发射平台22进行对接。
36.具体地，本实施例提供的火箭包装箱可拆卸安装于运输车，以提供火箭包装箱的运输状态。运输车可以是平板车，利用公路或铁路运输至发射阵地。如图1和图2所示，火箭包装箱主要包括箱体100，箱体100可拆卸安装于运输车，主要将箱体100固定安装在运输车、并且后期可以将箱体100整个从运输车拆卸下来。箱体100的箱腔用于容置所需运载的火箭，包括箭体20和尾部的支撑环21，且为了移动中的稳定性，需要将火箭在箱腔中固定。
37.如图1和图2所示，箱体100设有第一起吊件200和第二起吊件300，第一起吊件200包括两个分别安装于箱体100的对称两侧，第二起吊件300也包括两个分别安装于箱体100的对称两侧。第一起吊件200为移动吊车提供一个起吊位置，第二起吊件300为移动吊车提供另一个起吊位置，一般而言通过两个起吊位置，可以实现装载有火箭的火箭包装箱的翻转、起竖功能，从而提供将火箭包装箱从运输状态调整至起竖状态，通过起竖状态来实现对火箭的翻转、起竖。
38.其中，出于起吊状态的稳定性考虑，需要对第一起吊件200位于箱体100的位置做出限定如下：如图7所示，火箭包装箱具有起竖状态，容置有火箭的火箭包装箱在起竖状态时整体重心与两个第一起吊件200的起吊点均处于同一竖向面。通过此限定，将装载有火箭包装箱调整至起竖状态时，连接第一起吊件200的吊绳处于张紧状态，在整体重力以及吊绳作用力的共同作用下，火箭处于稳定的竖向状态。通过此限定，有利于方便地完成火箭的起竖动作，如图8所示，完成后拆卸掉箱体100。
39.可以理解的是，火箭包装箱处于标准的竖向状态也等同于内部容置的箭体20处于标准的竖向状态，前提须保证火箭包装箱与箭体20平行设置。
40.可选地，如图2所示，第一起吊件200靠近火箭包装箱的头部设置，火箭包装箱的头部指的是内部装载有箭体20时靠近箭体20头部所属的一端。同理，第二起吊件300靠近火箭包装箱的尾部设置，通过第一起吊件200和第二起吊件300的较大间距，方便起竖过程。
41.可选地，如图2、图6和图7，相较于容置有箭体20的火箭包装箱的重心所处的竖向面，沿竖向投影第二起吊件300相对偏离设置，避开连接第一起吊件200的移动吊车与连接第二起吊件300的移动吊车之间运动干涉的不利情形。
42.可选地，如图2所示，第一起吊件200呈圆轴设置，两个圆轴分别焊接于火箭包装箱
的相对两侧，提供两个第一起吊点。
43.可选地，如图2所示，第二起吊件300呈钢结构焊接而成，通过钢结构将第二起吊件300所属的第二起吊点远离整体重心竖向面。
44.更多地，如图2所示，第二起吊件300既可以是呈对布置于箱体100的对称两侧外、提供两个第二起吊点的方式，也可以是仅提供一个第二起吊点的方式。
45.在另一方面，火箭包装箱的箱体100的箱腔需要满足密封性要求，以此提供密闭防雨的长途运输功能；且火箭包装箱的箱体100还需要在箭体20起竖后进行拆卸，需满足整体可拆卸组装。
46.可选地，如图1至图3所示，箱体100包括主箱体110、第一箱段120和第二箱段130，主箱体110的长度方向两端呈开口、分别通过第一箱段120和第二箱段130进行密封，第一箱段120、第二箱段130分别与主箱体110可拆卸连接，可选通过法兰连接的方式，法兰连接具有连接强度大、连接稳定性好等优点。
47.当通过上述火箭包装箱将箭体20、支撑环21等运输至发射阵地，需要进行翻转、起竖至发射平台22时，需要在起竖前将火箭包装箱中靠近支撑环21的箱段拆卸下来，以满足后期支撑环21与发射平台22的对接条件。可理解的是，也需要将另一个箱段进行拆卸，满足箭体20与末级运输体的对接。
48.结合上述需将箭体20、支撑环21固定容置于箱腔内的基本条件，在主箱体110内设置限位件，通过限位件将火箭限制在火箭包装箱内。
49.具体地，结合火箭包装箱的箱体100有主箱体110和两端的第一箱段120、第二箱段130组成的方向中，限位件主要包括用于支撑箭体20的支承件，和用于锁紧、固定支撑环21的锁紧件410，如图3所示，以保护箭体20、满足火箭的运输。
50.其中，支承件设置于主箱体110的内壁，装载火箭后支承件与箭体20贴合设置，支承件对箭体20起到一定空间限位的功能，锁紧件410与主箱体110固定连接，锁紧件410将支撑环21锁紧、限定在主箱体110内，而支撑环21是固定连接于箭体20的尾部，因此通过锁紧件410进一步对箭体20的空间位置进行限位。
51.可选地，支承件可呈功能件进行单独设置、安装于主箱体110内，也可以是支承件与主箱体110一体设置，具体含义是主箱体110既起到封装、转运功能，本身又具有对箭体20的限位作用。
52.可选地，如图4所示，锁紧件410包括第一半环411、第二半环412、转轴413和锁紧螺栓414，第一半环411固定内设于主箱体110，第一半环411和第二半环412围合形成限位环415，支撑环21穿设于限位环415中，第二半环412一端与第一半环411一端通过转轴413可转动连接，第二半环412另一端与第一半环411另一端设有相互配合的螺纹孔，螺纹孔用于锁紧螺栓414螺接。开始将箭体20与支撑环21装入火箭包装箱时，将支撑环21对准、穿入锁紧件410的限位环415中，后通过拧紧锁紧螺栓414，将支撑环21锁紧在主箱体110内。
53.可选地，如图2所示，主箱体110包括主体111和盖板112，主体111的长度方向两端呈开口设置、分别与第一箱段120和第二箱段130可拆卸连接，主体111的一长侧面呈开口设置，盖板112设置于主体111的该长侧面的开口处。当通过火箭包装箱将火箭从总厂直接运输至发射阵地，下一步在翻转、起竖前将第一箱段120、第二箱段130以及盖板112，利用主体111上的第一起吊件200和第二起吊件300，将主体111以及箭体20进行翻转、起竖。
54.上述拆卸掉盖板112后进行主体111与箭体20的翻转、起竖，需要满足主体111与箭体20相互间位置稳定的基础条件。如图2和图5所示，可选地，主体111设有支耳1111，支耳1111靠近主体111的长侧面开口设置，并且支耳1111呈对布置于主体111的长侧面开口的两侧外壁。限位件包括夹钳420，当拆卸掉盖板112后，将夹钳420的两端分别与支耳1111固定连接，例如通过螺栓，通过夹钳420配合主体111实现主体111与箭体20的稳定。其中，夹钳420可沿主体111的长度方向设置多个。
55.可选地，如图5所示，夹钳420设有弧形部，该弧形部贴近箭体20的周壁设置。更多地，弧形部的内侧设有夹层，夹层可采用弹性材料，也可采用毛毡的常用材料，通过夹层来加强夹钳420与箭体20的接触紧密。
56.可选地，如图2所示，本实施例提供的火箭包装箱，部分须与箭体20翻转、起竖，因此需要增强火箭包装箱的结构强度和刚度。例如，可以将火箭包装箱设置成纵横梁钢结构，也可以采用其它的加强方式。
57.本实施例提供的火箭包装箱至少具有以下优点和有益效果：
58.(1)火箭包装箱多采用可拆卸组装，具备密闭防雨的长途运输功能，以及支持直接转至发射阵地将火箭进行翻转、起竖，兼顾传统包装箱和传统发射车的起竖功能；
59.(2)火箭包装箱的箱段与主箱体110可拆卸连接，便于箭体20尾部支撑环21与发射平台22的对接，简化火箭竖立后包装箱的撤收工作；
60.(3)箭体20从总装厂房通过火箭包装箱运输至发射阵地，不用起吊出箱，可省去整箭吊具，简化地面配套装置，降低成本；
61.(4)将起竖装置与运输车的底盘系统解耦，大幅度降低运输系统、控制系统、液压系统等带来的设计难度、研发经费、研发周期及维护保养成本；
62.(5)取消传统包装箱的钣金结构，采用纵横梁钢结构等加强包装箱的结构强度，使得火箭包装箱满足起吊、翻转的刚度、强度要求；
63.(6)火箭包装箱内设置支承件、锁紧件410、夹钳420等限位件，锁紧件410采用铰链机构，箱段与主箱体110采用传统机械法兰连接，简化液压控制系统，提高整体可靠性。
64.实施例2
65.请参照图1至图8，本实施例提供一种火箭贮存运输起竖一体化系统，包括实施例1的火箭包装箱，火箭通过火箭包装箱进行运输，从安装总厂运输至发射阵地，下一步第一起吊件200和第二起吊件300配合移动吊车，将火箭协同火箭包装箱进行翻转、起竖，火箭起竖完成后所述第二起吊件300对应的起吊绳呈松弛状态，第一起吊件200对应的起吊绳处于张紧状态，后尾部支撑环21对接发射平台22，箭体20头部对接末级运输体。
66.火箭包装箱配合运输车、移动吊车，完成对火箭的运输、翻转及起竖，可将火箭从总厂直接转运至发射阵地，省去了传统更换发射车的步骤，可大幅简化地面装置，节省发射车的高额研制经费及数年研制周期，对低成本进入空间显得尤为重要。
67.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
68.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。