專利名稱：具有固定的和可展開的減速表面和/或被成型的燃料箱的發(fā)射載體以及相關(guān)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容主要涉及發(fā)射載體，其具有固定的和可展開的減速表面，包括錐張表面，以及相關(guān)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
火箭多年來(lái)被用于將人和非人負(fù)載發(fā)射入軌道。這種火箭首次將人送至太空和月球，并且已經(jīng)將無(wú)數(shù)衛(wèi)星送入地球軌道以及更遠(yuǎn)。這種火箭被用于推進(jìn)無(wú)人空間探測(cè)器，并且在最近用于將設(shè)備，物資，和人員送至繞軌道而行的國(guó)際空間站。與火箭任務(wù)有關(guān)的一個(gè)持續(xù)的問(wèn)題是該系統(tǒng)的重復(fù)使用性。本公開內(nèi)容的幾個(gè)方面涉及此問(wèn)題的解決。


圖IA和IB顯示了根據(jù)此公開的一個(gè)實(shí)施方式的代表性的載體，其具有可展開的錐張表面的。圖2A和2B顯示了根據(jù)此公開的一個(gè)實(shí)施方式的分別在上升和下降期間的代表性的載體。圖3A和:3B顯示了代表性的一個(gè)載體的部分放大示意圖，其顯示了分別為收攏位置和展開位置的可展開的錐張表面。圖4A是一個(gè)載體的部分示意側(cè)視圖，該載體具有根據(jù)此公開的另一個(gè)實(shí)施方式配置的收攏的可展開表面。圖4B是圖4A所示載體的部分示意側(cè)視圖，該載體的可展開的表面已展開。
圖4C是圖4B所示載體的部分示意平面圖，該載體的可展開的表面已展開。圖5A和5B分別是一個(gè)載體的部分示意側(cè)視圖和平面圖，根據(jù)此公開的一個(gè)實(shí)施方式，該載體具有多個(gè)平移表面。圖6A和6B分別是一個(gè)載體的部分示意側(cè)視圖和平面圖，根據(jù)此公開的一個(gè)實(shí)施方式該載體具有兩組可展開的錐張表面。圖7是一個(gè)載體的部分示意立體圖，根據(jù)此公開的另一個(gè)實(shí)施方式該載體具有向上以及向外的錐形形狀。圖8A-8F分別是一個(gè)載體的幾個(gè)部分的部分示意側(cè)視圖，根據(jù)此公開的進(jìn)一步的實(shí)施方式，這幾個(gè)部分具有向上以及向外的錐形形狀。圖9是一個(gè)燃料箱的部分示意立體圖，該燃料箱具有根據(jù)此公開的又一個(gè)實(shí)施方式配置的形狀和特征。圖10是根據(jù)此公開的又一個(gè)實(shí)施方式配置的一個(gè)燃料箱的部分切除側(cè)視圖。。

發(fā)明內(nèi)容
詳細(xì)說(shuō)明本公開內(nèi)容主要涉及具有固定的和可展開的減速表面的發(fā)射載體(例如火箭)， 以及相關(guān)的系統(tǒng)和方法。為了簡(jiǎn)要，在下文中將不闡述眾所周知的并且通常與火箭流動(dòng)面有關(guān)的結(jié)構(gòu)和工藝的一些細(xì)節(jié)。此外，盡管以下公開內(nèi)容闡述了一些實(shí)施方式，一些其它的實(shí)施方式可以有不同于此處描述的構(gòu)造，布置，和/或組件。特別地，其它的實(shí)施方式可以有另外的部件，和/或可以缺少一個(gè)或多個(gè)參照?qǐng)D1A-10如下描述的部件。圖IA是根據(jù)此公開的一個(gè)實(shí)施方式配置的載體100的俯視立體示意圖。圖IB是圖IA所示的載體100的側(cè)視圖。參照?qǐng)DIA和1B，該載體100可以是火箭(例如，軌道的或者亞軌道的載體)，其包括攜帶負(fù)載模塊130的推進(jìn)模塊110。該推進(jìn)模塊110可以包括一個(gè)或多個(gè)引擎，其具有被設(shè)置為朝向該載體100的第一或者尾部端105的相應(yīng)的引擎排氣噴口 111。該載體100可以沿著縱向的載體軸V被伸長(zhǎng)，其具有向外的暴露表面101具有朝向該第一端105的第一區(qū)域103，以及被設(shè)置為朝向該載體100的第二或者前部端102 的第二區(qū)域104。該載體100可以包括被設(shè)置為朝向該第一端105，以允許該載體100以尾部向下方向著陸的著陸裝置120。該載體100可以進(jìn)一步包括可展開的或者可活動(dòng)的減速表面(例如錐張表面)140，其被設(shè)置為朝向該載體100的第二端102。該可展開的表面 140可以在上升期間收攏，并且在下降期間展開，以使該載體100在尾部向下下降和著陸期間穩(wěn)定和減速。在特定的實(shí)施方式中，該可展開的減速表面140在尾部向下下降和著陸期間可以通過(guò)提升該載體100的空氣動(dòng)力壓力中心(例如，在該載體100的重心之上)來(lái)提高穩(wěn)定性和/或提高載體氣動(dòng)升力與阻力比率的方式。朝向該載體100的尾部端105的鰭 150在上升期間可以充當(dāng)穩(wěn)定器和/或控制面，并且在下降期間也可以充當(dāng)穩(wěn)定器和/或控制面。相應(yīng)地，該鰭150可以被前向操作(例如在上升期間)，以及被反向操作(例如在下降期間)，如與此申請(qǐng)同時(shí)遞交的題為“用于高速載體的雙向控制面，及相關(guān)系統(tǒng)和方法” 的共同未決美國(guó)申請(qǐng)12/_，_所述。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該負(fù)載模塊130可以被設(shè)置為載貨和/或人。在圖IA 和IB所示的一個(gè)實(shí)施方式中，該負(fù)載模塊130可以為半球形狀，而在其它實(shí)施方式，該負(fù)載模塊130可以有其它形狀。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該載體100包括五個(gè)在該載體100之內(nèi)(在圖IA和IB 中不可見)的引擎，每一個(gè)引擎都有相應(yīng)的引擎排氣孔111。這些引擎被用于在加速階段期間向上推動(dòng)該載體100(例如，垂直向上，帶或者不帶沿試驗(yàn)飛行方向的組分(dowrmmge component))0任選地，這些引擎還可以單獨(dú)地或者和其它控制系統(tǒng)聯(lián)合提供推力矢量，以在該加速階段期間引導(dǎo)該載體100。在這些引擎完成該加速階段之后，該可展開的表面140可以被展開，以減慢該載體100的下降。通過(guò)增加載體阻力以及在垂直著陸前這些引擎重新起動(dòng)之前降低該載體 100的終速度，該可展開的表面140可以在該載體100下降(尾部向下)時(shí)提高載體穩(wěn)定性。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該可展開的表面140在飛行時(shí)只被使用一次，并且隨后在該載體100著陸后被地面人員收回。這些鰭150可被用于在下降和著陸期間控制和引導(dǎo)該載體100。相應(yīng)地，該載體100可以被直接引導(dǎo)回到其被發(fā)射的地點(diǎn)。在其它實(shí)施方式中，該載體100可以被引導(dǎo)至其他地點(diǎn)。在任何這些實(shí)施方式中，當(dāng)該載體100接近該著陸地點(diǎn)時(shí)，這些引擎可以被重新起動(dòng)，以進(jìn)一步減慢該載體100。該著陸裝置120隨后被展開，用于
最后著陸。圖2A是在上升期間的該載體100的一個(gè)實(shí)施方式的部分示意側(cè)視圖，用箭頭A表示上升。在該上升階段期間，該可展開的表面140(其形成部分該外表面101)被收攏，并可以被相應(yīng)地設(shè)置為對(duì)著該載體100的下層表面106的平面平放，且與該外表面101的余部大致上齊平。在該上升階段期間，該著陸裝置120(圖1A，1B)被收攏。圖2B顯示了下降階段期間的該載體100，用箭頭D表示下降。在下降期間，該可展開的表面140被展開，例如，通過(guò)使表面140繞軸旋轉(zhuǎn)，使其從該下層表面106向外展開。 如上所述，此結(jié)構(gòu)被預(yù)期可以減慢該載體100，并且也可以穩(wěn)定該載體。例如，如上所述，展開該表面140可以使作用于該載體100的壓力中心向上移動(dòng)(例如，在該載體重心以上)， 以使得該載體100上的重力趨于使可能由作用于該載體100的氣動(dòng)力引起的擾動(dòng)穩(wěn)定化。展開該表面140的一個(gè)效果是在相對(duì)于該第一區(qū)域103在該第二區(qū)域104增加該載體100的橫截面面積或者平面覆蓋面積。例如，當(dāng)該可展開的表面140被展開時(shí)，均位于該第一區(qū)域103之內(nèi)的在第一位置191 (包括這些鰭150的橫截面面積)，或者第二位置192 所取的該載體100的橫截面面積將比位于該第二區(qū)域104的在第三位置193所取的該載體 100的橫截面面積小。由于能夠隨后收攏或者移動(dòng)該可展開的表面140，此橫截面面積的變化可以是臨時(shí)性的。在后面參照?qǐng)D7-10描述的其它實(shí)施方式中，該增加的橫截面面積可以是該載體外部幾何結(jié)構(gòu)的固定部分。圖3A是該載體100的第二區(qū)域104的部分示意側(cè)視圖，該可展開的表面140被收攏，例如，在該載體100的加速或者上升階段期間。該可展開的表面140可以包括多個(gè)可展開的翼瓣141或者其它適宜的表面或者表面部件。在收攏結(jié)構(gòu)中，該翼瓣141對(duì)著該載體 100的下層表面106被閉合。相應(yīng)地，該翼瓣141可以由圓筒的幾個(gè)部分組成，以符合該圓柱形外表面101的形狀。在其它實(shí)施方式中，這些翼瓣141可以具有其它形狀。在任何這些實(shí)施方式中，外部翼瓣141a可以和中間的內(nèi)部翼瓣141b相間和重疊。圖;3B是該載體100的第二區(qū)域104的部分示意的俯視立體圖，其顯示了該可展開的表面140的已展開結(jié)構(gòu)。在此結(jié)構(gòu)中，這些翼瓣141已經(jīng)從該載體100的下層表面106向外繞軸旋轉(zhuǎn)，例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)促動(dòng)器142。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，相鄰的翼瓣141 可以在被收攏時(shí)彼此重疊，并可以在被展開時(shí)彼此重疊或者鄰接。在其它實(shí)施方式中，這些翼瓣141可以在被展開時(shí)被隔開或者至少被部分隔開。所選取的用于該可展開的表面140 的特定布置可以取決于期望由該可展開的表面140提供的制動(dòng)水平，與該載體100的整合， 和/或其它因素。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該可展開的表面140包括16個(gè)翼瓣141，每一個(gè)翼瓣均由分離的氣壓的，液壓的，電的或者其它致動(dòng)器展開。這些翼瓣141可以在被收攏時(shí)彼此重疊，其第一組八個(gè)翼瓣141被設(shè)置于外，第二組八個(gè)翼瓣141被設(shè)置于內(nèi)，并且和該第一組的翼瓣交錯(cuò)，以使得該錐張部140被充分展開時(shí)，相鄰的翼瓣141之間沒有明顯缺口。該載體100可以包括滯留閂或者其它可以在給予開啟這些翼瓣141的命令之前固定它們的部件。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該載體100的第二區(qū)域104可以包括復(fù)合夾層面板，其由鋁環(huán)形框架支撐，以提供額外的剛性，。這些翼瓣141也可以由復(fù)合夾層面板組成。在其它實(shí)施方式中，任何這些結(jié)構(gòu)均可具有其它組合物。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，這些個(gè)體的翼瓣141 一齊協(xié)同移動(dòng)，以使得每一個(gè)翼瓣和其它翼瓣移動(dòng)的量，速率，和方向(例如向外或者向內(nèi))都相同。在其它實(shí)施方式中， 該可展開的表面140的個(gè)體的翼瓣141可以獨(dú)立移動(dòng)和/或受控制。在這種實(shí)施方式中， 這些翼瓣141可以相對(duì)于彼此以不同的速率，不同的量和/或不同的方向移動(dòng)，例如，為了在減慢該載體100之外引導(dǎo)該載體100。該翼瓣141的移動(dòng)可以被控制器160控制。在一個(gè)實(shí)施方式中，該控制器160是由該載體100攜帶的電氣機(jī)械裝置。在其它實(shí)施方式中，該控制器160是數(shù)字式的或者基于計(jì)算機(jī)的裝置160，其由該載體100攜帶或者由地面提供， 并具有含適當(dāng)指令的計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)。該控制器160可以接收來(lái)自任何各種傳感器(例如加速度計(jì)，GPS傳感器，高度傳感器，壓力傳感器，或者時(shí)間傳感器(例如時(shí)鐘))的輸入信號(hào)，該控制器160基于此發(fā)出操作該翼瓣141的指令。該控制器160也可以控制其它載體功能，例如引擎，著陸裝置和控制面的操作。如上所述，當(dāng)被展開時(shí)，這些翼瓣141可以被可密封地彼此接合。在其它實(shí)施方式中，在被展開時(shí)，相鄰的翼瓣可以被彼此隔開，形成軸向延伸的缺口。在又一個(gè)實(shí)施方式中，這些翼瓣141可以開孔。例如，這些翼瓣141可以包括通氣孔143(在圖;3B中以虛線顯示)，其容許空氣穿過(guò)這些翼瓣141。這些通氣孔143可以被布置為棋盤圖案或者其它適宜的圖案。在此實(shí)施方式另一個(gè)方面，個(gè)體的通氣孔143可以被選擇性開啟和閉合(例如，通過(guò)驅(qū)動(dòng)面板，iris，或者其它適宜的裝置)，以控制流過(guò)該開口 143的氣流。通過(guò)這種方式， 該可展開的表面140產(chǎn)生的阻力可以被控制。在此實(shí)施方式的另一個(gè)方面，在圓周位置的該通氣孔143可以被開啟，而在另一個(gè)圓周位置的那些通氣孔可以被關(guān)閉，以提供可以隨后被用于引導(dǎo)該載體100的不同的阻力。在參照?qǐng)D1A-3B的如上所述的實(shí)施方式中，該可展開的表面被設(shè)置為朝向該載體的上端或者第二端。圖4A是載體400的部分示意側(cè)視圖，根據(jù)此公開的另一個(gè)實(shí)施方式， 其具有朝向該下端的可展開的表面。在此實(shí)施方式的一個(gè)方面，該載體400的外表面401 具有第一或者下部區(qū)域403，其具有向外張開的形狀，以及在該第一區(qū)域403之上的第二或者上部區(qū)域404。該可展開的表面440位于該第一區(qū)域403。該可展開的表面440可以包括四個(gè)可展開的面板441 (其中三個(gè)在圖4A中可見)，其被顯示為收攏位置。圖4B和4C分別顯示該載體400的側(cè)視圖和平面圖，其中該可展開的表面440為展開位置。在此位置，該面板441向外繞軸旋轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)離該載體400的下層表面406，以增加該載體400的橫截面面積， 使之超過(guò)該向外張開的外表面401在該第一區(qū)域403產(chǎn)生的橫截面面積。此種布置可以進(jìn)一步增強(qiáng)該向外張開的主體形狀在下降上的穩(wěn)定性。圖5A是載體500的部分示意側(cè)視圖，其具有在運(yùn)作期間可平移而非繞軸旋轉(zhuǎn)的可展開的表面討0。圖5B是圖5A所示的載體500的部分示意性俯視平面圖?，F(xiàn)一起參照?qǐng)D5A和5B，該可展開的表面540可以包括多個(gè)鰭或者翼部件541 (圖5A和5B中顯示為四個(gè))，其被設(shè)置為在上升期間朝向該載體500的第一或者下部區(qū)域503。相應(yīng)地，該可展開的表面540可以提供穩(wěn)定性，并且任選地，從該載體重心以下的位置提供對(duì)該載體540的控制。在尾部向下下降之前或者期間，該鰭部件Ml向上平移，如箭頭U所示，以使其位于該載體的第二或者上部區(qū)域504。在此位置，該鰭部件541可以使該載體500的壓力中心向上移動(dòng)，例如，在該載體重心之上。因?yàn)檫@些鰭部件541為升力產(chǎn)生裝置，該載體通常將從完全垂直的傾角翻轉(zhuǎn)至容許這些鰭形成足夠升力的迎角。在著陸之前，該載體500可以回到完全垂直的位置。該載體500可以包括軌跡，軌道，或者其它適宜的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，以引導(dǎo)這些鰭部件541的平移運(yùn)動(dòng)。圖6A和6B分別是載體600的部分示意性側(cè)視圖和俯視平面圖，該載體600具有多個(gè)可展開的表面，它們協(xié)調(diào)運(yùn)作，以相對(duì)于該載體的重心控制該載體的壓力中心位置。特別地，該載體600可以包括位于該載體600的第一或者下部區(qū)域603的第一或者下部可展開表面640a，以及位于該載體600的第二或者上部區(qū)域604的第二或者上部可展開表面 640b。該第一可展開表面640a可以包括第一錐張部件641a，并且該第二可展開表面640b 可以包括第二錐張部件641b。該第一錐張部件641a和第二錐張?jiān)?41b均可相對(duì)于該載體600向外展開，然后回到收攏位置，分別如箭頭Pl和P2所示。在上升期間，該第二錐張部件641b可以被收攏為大致上平行于該載體600的外表面，而該第一錐張部件641a向外繞軸旋轉(zhuǎn)，以提供穩(wěn)定性和/或控制。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，除非需要提供額外的穩(wěn)定性，該第一錐張部件641a可以在上升期間保持收攏。如果在上升期間一個(gè)或多個(gè)引擎失效，這種需要可能出現(xiàn)。在下降期間，該第一和第二錐張部件641a，641b的相對(duì)取向可以被反轉(zhuǎn)。特別地，該第一錐張部件641a可以被收攏為大致上平行于該載體600的外表面，而該第二錐張部件641b被展開，以提供壓力中心的移動(dòng)，其大致上類似于如上參照?qǐng)D1A-2B 所述的移動(dòng)。在一些如上所述的實(shí)施方式中，可展開的表面在載體上升和載體下降之間控制壓力中心的變化。在參照?qǐng)D7-10的如下所述的其它實(shí)施方式中，該載體的整體形狀可以保持固定，但是相比于常規(guī)的圓柱形或者向上和向內(nèi)的錐形火箭形狀，在該載體的下端和該載體的上端之間可以有橫截面形狀變化，以在下降期間可以提供增加的阻力。相應(yīng)地，該載體的外表面可以被設(shè)置(例如固定)或者能被設(shè)置(例如可移動(dòng))，以實(shí)現(xiàn)期望的橫截面形狀變化。圖7是沿著在第一端705和第二端702之間的載體軸V伸長(zhǎng)的發(fā)射載體700的部分示意性立體圖。該載體700包括朝向該第二端702的負(fù)載模塊730，和朝向該第一端705， 具有一個(gè)或多個(gè)排氣噴口 711的推進(jìn)模塊710。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該載體700包括三個(gè)排氣噴口 711，其中外面的兩個(gè)是固定的，而其中央的一個(gè)是推力方向可變的，用于控制載體。在其它實(shí)施方式中，該載體700可以具有其它數(shù)目和/或布置的引擎和相關(guān)的噴管。該載體700還可以包括鰭750，其在上升下降期間均可以被驅(qū)動(dòng)，以提供額外的載體控制。該載體700的外表面701包括朝向該第一端705的第一區(qū)域703，以及朝向該第二端 702的第二區(qū)域704。該外表面701限制的該載體700的橫截面面積沿著該載體軸V從該第一區(qū)域703至該第二區(qū)域704增加。相應(yīng)地，該載體700在該第一區(qū)域703中的第一位置791的橫截面面積小于相應(yīng)的位于該第二區(qū)域704的第二位置792的橫截面面積?？梢赃x擇該推進(jìn)模塊710和該負(fù)載模塊730的外表面701的形狀，以產(chǎn)生期望的對(duì)于上升下降的阻力特性。特別地，主要選擇該外表面701的形狀，以減少或者最小化上升期間，特別是在跨音速時(shí)的沖擊，同時(shí)提供在尾部向下下降期間穩(wěn)定該載體的氣動(dòng)力。參照?qǐng)D7，如上所述布置的一個(gè)特性是其可以消除對(duì)可展開的減速表面的需要。相應(yīng)地，可預(yù)期此種布置可以減少該載體的總重。相反，參照?qǐng)D1A-6B的如上所述的可展開的表面的預(yù)期優(yōu)點(diǎn)是它們可以提供比載體700的外部標(biāo)準(zhǔn)型線(OML)產(chǎn)生的阻力更多的減速力，從而減少該引擎在下降期間用于減速該載體所用的燃料量。此布置可以抵銷或者部分抵銷該可展開的表面預(yù)期會(huì)產(chǎn)生的額外重量。減速表面的具體選擇(例如可展開的表面或者固定的向外張開的表面)可以取決于各種因素，包括該載體將承擔(dān)的任務(wù)，該載體將攜帶的負(fù)載。這兩種布置不一定是互相排斥的。相應(yīng)地，在其它實(shí)施方式中，可展開的表面可以與固定的OML形狀相結(jié)合，以提供期望的減速力和載體重量的組合。無(wú)論單獨(dú)使用或者聯(lián)合可展開的減速表面使用，該載體的固定的外表面可以具有各種形狀，其被預(yù)期在載體下降期間增加阻力，而在上升期間不過(guò)度增加載體阻力。圖 8A-8F顯示了這種載體形狀的代表性選擇。為了說(shuō)明目的，負(fù)載模塊和引擎/噴口布置，以及其它外部載體特征(例如鰭)未在圖8A-8F中示出。在運(yùn)作期間，該負(fù)載模塊可以從該推進(jìn)模塊分離地下降，如圖8A-8F所示，或者其可以在下降期間保持附著于該推進(jìn)模塊，如圖7所示。圖8A-8C分別顯示了相應(yīng)的載體800a，800b，800c，其具有OML表面，該表面以非單調(diào)的方式在相應(yīng)載體軸的長(zhǎng)度上變化。特別地，這些形狀包括朝向該載體下端的大致上為圓柱形的部分，以及朝向該載體上端的向外，向上的逐漸變小的部分。該錐體可以為線性的(例如圓錐形)或者非線性的(例如凹面或者凸面)。在其它實(shí)施方式中，在圖8D，8E 和8F中分別顯示的相應(yīng)的載體800d，800e和800f包括以連續(xù)方式從該載體的下端至和相應(yīng)的負(fù)載密封艙(未示出)的連接變小的外表面。可以選擇這些表面相對(duì)于該載體軸的特定的擴(kuò)張角，選擇方式取決于，例如，該載體任務(wù)，以及在下降期間提供大量阻力，并且在上升期間提供小的以及遞增的阻力的載體負(fù)載。在任何上述實(shí)施方式中，燃料被裝載于該載體的外表面之內(nèi)(或者形成其一部分)的箱內(nèi)。根據(jù)本公開內(nèi)容的特定實(shí)施方式配置，并且適用于發(fā)射載體的液體推進(jìn)劑箱具有定制的形狀，以便(a)減少該箱內(nèi)的晃動(dòng)流體的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，和(b)貼合該向上，向外變小的載體0ML。例如，該箱OML可以通過(guò)調(diào)節(jié)該箱的半徑而變化，以減少該晃動(dòng)流體的失穩(wěn)效應(yīng)。在此實(shí)施方式的另一個(gè)特定方面，該燃料箱可以包括內(nèi)部防晃隔板，其被成型為塑料箱襯墊。此種布置可以消除對(duì)該箱內(nèi)容的機(jī)械扣緊擋板的需要。在其它實(shí)施方式中，這些擋板可以在該箱內(nèi)形成。在上述實(shí)施方式的另一方面種，該箱的形狀可以被設(shè)置為增強(qiáng)和 /或優(yōu)化該載體內(nèi)的推進(jìn)劑的質(zhì)量中心位置，以在正常運(yùn)作期間，當(dāng)該箱內(nèi)的液體推進(jìn)劑晃動(dòng)時(shí)，減少不這樣設(shè)置可能導(dǎo)致的失穩(wěn)效應(yīng)。圖9是載體900 (例如火箭)的一部分的部分示意性側(cè)視圖，其具有根據(jù)此公開的特定實(shí)施方式配置的燃料箱960。該載體900可以具有大致為圓柱形的形狀，如圖9的實(shí)線所示，或者該載體可以具有任何向上，向外變小的形狀，如圖9虛線所示。在此實(shí)施方式的一個(gè)特定方面，該液體推進(jìn)劑箱960具有較大的前部或者上部區(qū)域961，其具有大致為穹頂形狀的外表面，以及較小的尾部或者下部區(qū)域963，其也具有大致為穹頂形狀的外表面， 但是其直徑比該前部區(qū)域961的直徑小。該上部和下部區(qū)域961，963可以被設(shè)置在中間區(qū)域962的相對(duì)側(cè)，該中間區(qū)域962具有大致為圓錐形的形狀，其半徑隨長(zhǎng)度線性變化。相應(yīng)地，該箱960可以具有總體為“梨”形的形狀，并可以箱的縱向中線軸966對(duì)稱。然而，該箱 960的形狀相對(duì)于橫向中線軸967不對(duì)稱?？梢愿鶕?jù)該載體900內(nèi)部可達(dá)到的高度和體積選擇此形狀，或者由于將該推進(jìn)劑質(zhì)量中心從上升期間在該載體900的高處調(diào)整至在下降期間該載體900中的較低處的期望，或者由于該載體OML的形狀(例如錐形)，和/或?qū)τ诟鞣N推進(jìn)劑填充部分調(diào)整晃動(dòng)衰減需求的期望。如上所述，該載體900可以是設(shè)置為在上升期間向前部移動(dòng)(例如前鼻式)，如箭頭A所示，并且可以在下降期間向后部移動(dòng)(例如前尾式)，如箭頭D所示。在至少一些實(shí)施方式中，期望在上升期間將推進(jìn)劑的質(zhì)量中心保持在該載體900的高處。此外，燃料晃動(dòng)在較高填充部分與上升有關(guān)的問(wèn)題較小。相應(yīng)地，該前部區(qū)域961可以比該載體900的寬度或者直徑相對(duì)較大。當(dāng)該推進(jìn)劑自由液面下降到低于該前部區(qū)域961，并進(jìn)入該中間區(qū)域 962時(shí)，該推進(jìn)劑質(zhì)量中心更迅速地下降，因?yàn)樵撏七M(jìn)劑大致上以恒定的容積流量流出該箱 960，并且該箱的半徑隨長(zhǎng)度線性減小。此使該質(zhì)量中心在載體900中變低，到達(dá)對(duì)于下降穩(wěn)定性更期望的位置。在上升后期和/或在下降期間，該質(zhì)量中心可以相應(yīng)地更迅速地下降。在圖9所示的實(shí)施方式的一個(gè)特定方面，該燃料箱960可以包括限制燃料在該箱 960之內(nèi)晃動(dòng)趨勢(shì)的特征。例如，該箱960可以包括擋板964，其向內(nèi)延伸進(jìn)入該箱960的內(nèi)部區(qū)域，以控制(例如減少)晃動(dòng)。因?yàn)榛蝿?dòng)頻率和晃動(dòng)質(zhì)量均為箱半徑的非線性函數(shù)， 箱半徑的減少可導(dǎo)致晃動(dòng)質(zhì)量的減少，以及晃動(dòng)頻率的增加，兩者均減少保持載體控制穩(wěn)定性所需的晃動(dòng)衰減。通過(guò)在下部填充部分降低該推進(jìn)劑質(zhì)量中心(當(dāng)晃動(dòng)更激烈時(shí))， 從該推進(jìn)劑質(zhì)量中心至該載體質(zhì)量中心的力臂被縮短時(shí)，相應(yīng)地，該晃動(dòng)對(duì)該載體900的失穩(wěn)作用就減少。由于該箱的形狀，在恒定的流出速率期間，該推進(jìn)劑的自由液面非線性下降，并且晃動(dòng)幅度需要一些時(shí)間來(lái)發(fā)展。在特定的實(shí)施方式中，在相鄰的防晃隔板964之間的間隔可以在該前部區(qū)域961和該尾部區(qū)域963之間變化，例如，為了考慮上述的非線性。 在其它實(shí)施方式中，該隔板間隔可以是恒定的。因?yàn)樵撐膊繀^(qū)域963容納的推進(jìn)劑容積量小得多，在此區(qū)域內(nèi)不大可能需要擋板964，這可以簡(jiǎn)化模型設(shè)計(jì)和制造。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該箱960可以由模制塑料襯墊以及石墨/環(huán)氧樹脂外層形成。該襯墊可以防止該燃料和該外層之間的接觸。相應(yīng)地，該箱960能夠和可能與外層不相容的燃料(例如過(guò)氧化物燃料)一起是使用。在其它實(shí)施方式中，該箱960可以攜帶其它燃料和/或其它成分。在任何上述實(shí)施方式中，可能難以將傳統(tǒng)類型的擋板裝入該箱960中(至少在一些實(shí)施方式中)，因?yàn)樵撓湟r墊是通過(guò)旋轉(zhuǎn)模制整體制造的。相應(yīng)地，一種方法是將該防晃隔板964模塑為該襯墊的一個(gè)部分。用于此操作的模具可以具有向內(nèi)的延伸的凸緣，其形成擋板964，并且當(dāng)該模具打開時(shí)以向外方向撤除，以使該箱960可以被移除。此方法形成對(duì)該襯墊的外部標(biāo)準(zhǔn)型線開放的空腔(例如缺口 965)。這些空腔或者缺口 965可以被填充以低密度泡沫體或者其它材料，以提供一些剛性，供該擋板964突入該箱，并且提供平滑的外表面，可對(duì)其絲卷繞(filament-wind)石墨/環(huán)氧樹脂外層。圖10是被設(shè)置于載體900內(nèi)的燃料箱960的部分示意性部分切除示意圖，其具有根據(jù)此公開的另一個(gè)實(shí)施方式布置和構(gòu)造的擋板964。在此實(shí)施方式的一個(gè)方面，該燃料箱 960被預(yù)成型(例如，通過(guò)旋轉(zhuǎn)模制)，該擋板964被隨后加入。該箱960可以包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)入孔蓋970 (顯示為頂部進(jìn)入孔蓋970a和底部進(jìn)入孔蓋970b)，以允許進(jìn)入該箱960 的內(nèi)部。在特定實(shí)施方式中，這些蓋970還可以支持適當(dāng)?shù)娜加瓦M(jìn)入和/或出口孔。支撐環(huán)971 (顯示為上支撐環(huán)971a和下支撐環(huán)971b)被設(shè)置于該箱960之內(nèi)，并可以被連接至該進(jìn)入孔蓋970近處或者直接連接該進(jìn)入孔蓋970。這些擋板964連接于該上支撐環(huán)971a 和該下支撐環(huán)971b之間，并被它們支撐。相應(yīng)地，這些擋板964可以包括軸向的擋板部件 972，其在這些支撐環(huán)971a，971b之間延伸，以及橫向的擋板部件973，其被連接至相鄰的軸向擋板部件972，并在它們中間延伸。這些軸向擋板部件972可以具有平坦的面板形狀，并可以形成“柚子”式擋板。在特定實(shí)施方式中，這些軸向擋板部件972可以只被連接至該上支撐環(huán)971a和該下支撐環(huán)971b。該橫向擋板部件973也可以具有平坦的面板形狀，并可以被布置為在該箱960的內(nèi)壁965之內(nèi)形成環(huán)。這些橫向擋板部件973可以只被連接至這些軸向擋板部件972。相應(yīng)地，這些擋板部件972，973可以減少或者防止晃動(dòng)，而不接觸該箱 960的內(nèi)壁965。這些軸向擋板部件972和/或這些橫向擋板部件973可以打孔，并可以由薄的輕質(zhì)材料(例如適宜的金屬)形成。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，這些擋板964可以通過(guò)打開該上進(jìn)入孔蓋970a并將操作者降入該箱960的內(nèi)部體積，而被設(shè)置于該箱內(nèi)。該操作者可以接收該擋板964的部件 (例如，軸向擋板部件972和橫向擋板部件97 并將這些部件彼此連接以及連接至該支撐環(huán)971a，971b。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，這些軸向擋板部件972可以初始包括多個(gè)組件， 例如，下部組件97加，中間組件972b，和上部組件972c。這些組件97h_972c可以被分開降入該箱960并由該操作者在該箱內(nèi)原地組裝。為防止該操作者和該箱960的內(nèi)壁965接觸，可以用起重臺(tái)架或者其它箱外部的結(jié)構(gòu)懸掛下來(lái)的吊架或者其它適宜的平臺(tái)支持該操作者。根據(jù)進(jìn)入該箱960的孔的尺寸，一些97h-972c的組件可以在被降入該箱960之前被預(yù)先連接。例如，在特定實(shí)施方式中，該下部組件97 和該上部972b可以彼此連接。如果進(jìn)入孔足夠大，則全部軸向擋板部件972可以作為一個(gè)單元被降入該箱960。這些橫向擋板部件973可以初始被分段，例如，其各個(gè)片段在相鄰的軸向擋板部件973之間被連接。根據(jù)上述內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)理解此處已經(jīng)描述的特定實(shí)施方式是為了舉例說(shuō)明，但本公開也可以包括其它實(shí)施方式。例如，該可展開的表面140可以具有翼瓣141，其形狀和/或布置不同于上述內(nèi)容。在另一個(gè)實(shí)施例中，該燃料箱的進(jìn)一步的特征可以和該發(fā)射載體整合。例如，至少該發(fā)射載體的外表面的部分可以由該燃料箱的外表面形成。在特定實(shí)施方式的背景下所描述的此公開的某些方面在其它實(shí)施方式中可以被結(jié)合或者被消除。例如， 參照?qǐng)D9和10的如上所述的錐形燃料箱可以和任何所公開的錐形外部載體表面組合，和/ 或該錐形外表面可以和如上所述的任何可展開的減速表面組合。此外，與某些實(shí)施方式有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在這些實(shí)施方式的情形下被描述時(shí)，其它實(shí)施方式也可能展現(xiàn)這種優(yōu)點(diǎn)，而且不是所有在此公開范圍之內(nèi)的實(shí)施方式必然展現(xiàn)這種優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地，本發(fā)明可以包括此處沒有被明確顯示或者描述的其它實(shí)施方式。
1權(quán)利要求
1.一種航天系統(tǒng)，包括發(fā)射載體，其具有第一端和大致上相對(duì)于該第一端的第二端，該發(fā)射載體沿著在該第一端和該第二端之間延伸的載體軸伸長(zhǎng)；向外的暴露表面，其由該發(fā)射載體攜帶，該暴露表面具有第一區(qū)域，其被設(shè)置為，或可被設(shè)置為具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第一端的第一橫截面面積，該暴露表面具有第二區(qū)域，其被設(shè)置為，或者可被設(shè)置為具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第二端的第二橫截面面積，該第一橫截面面積小于該第二橫截面面積；和推進(jìn)系統(tǒng)，其由該發(fā)射載體攜帶，并具有被設(shè)置為朝向該載體的第一端的至少一個(gè)噴口，以發(fā)射該發(fā)射載體。
2.如權(quán)利要求1所述的航天系統(tǒng)，其中該第二區(qū)域相對(duì)于該載體軸可在收攏位置和展開位置之間移動(dòng)，并且其中在展開位置時(shí)，該暴露表面被設(shè)置為具有該第二橫截面面積。
3.如權(quán)利要求1所述的航天系統(tǒng)，其中該暴露表面包括平移部件，其可以在朝向該載體的第一端的第一位置和朝向該載體的第二端的第二位置之間移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的航天系統(tǒng)，其中該第一橫截面面積大致上被固定，并且其中該第二橫截面面積大致上被固定。
5.如權(quán)利要求4所述的航天系統(tǒng)，其中該暴露表面以朝向該第二端的方向向外變小。
6.如權(quán)利要求5所述的航天系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在該發(fā)射載體內(nèi)的燃料箱，該燃料箱以朝向該第二端的方向向外變小。
7.權(quán)利要求1所述的航天系統(tǒng)，進(jìn)一步包括以指令編程的控制器，當(dāng)被執(zhí)行時(shí)在發(fā)射期間，當(dāng)該發(fā)射載體以其第二端高于該第一端的方式上升時(shí)，引導(dǎo)該推進(jìn)系統(tǒng)以產(chǎn)生加速牽引力；和在回收期間，當(dāng)該發(fā)射載體以其第二端高于該第一端的方式下降時(shí)，引導(dǎo)該推進(jìn)系統(tǒng)以產(chǎn)生減速牽引力。
8.如權(quán)利要求7所述的航天系統(tǒng)，其中該推進(jìn)系統(tǒng)至少包括一個(gè)火箭引擎，其具有至少一個(gè)噴口，并且其中該控制器被用指令編程，以通過(guò)該至少一個(gè)噴口引導(dǎo)該加速牽引力和該減速牽引力。
9.權(quán)利要求1所述的航天系統(tǒng)，進(jìn)一步包括從該發(fā)射載體向外延伸的穩(wěn)定鰭。
10.權(quán)利要求9所述的航天系統(tǒng)，其中該穩(wěn)定鰭被設(shè)置為朝向該發(fā)射載體的第一端。
11.權(quán)利要求9所述的航天系統(tǒng)，其中該穩(wěn)定鰭被設(shè)置為朝向該發(fā)射載體的第二端。
12.一種航天系統(tǒng)，包括發(fā)射載體，其具有第一端和大致上相對(duì)于該第一端的第二端，該發(fā)射載體沿著在該第一端和該第二端之間延伸的載體軸伸長(zhǎng)；可展開的以及可收攏的，向外的表面，其由該發(fā)射載體攜帶，該可展開的表面可以相對(duì)于該發(fā)射載體在收攏位置和展開位置之間移動(dòng)，該可展開的表面被設(shè)置為在被收攏時(shí)產(chǎn)生大致上垂直于該載體軸的第一橫截面面積，并且在被展開時(shí)產(chǎn)生大致上垂直于該載體軸的第二橫截面面積，該第二橫截面面積大于該第一橫截面面積；和控制器，其由該發(fā)射載體攜帶，被設(shè)置為在載體上升期間進(jìn)行該可展開表面的展開和收攏之一，以及在載體下降期間進(jìn)行該可展開的表面的展開和收攏中的另一項(xiàng)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括推進(jìn)系統(tǒng)，其由該發(fā)射載體攜帶，并具有被設(shè)置為朝向該載體的第一端的至少一個(gè)噴口，以發(fā)射該發(fā)射載體。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括傳感器，其被可操作地連接至該控制器，以提供指示載體上升和載體下降之間的變化的信號(hào)。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面包括多個(gè)可展開的面板，相鄰面板具有不同的圓周位置。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中相鄰的面板重疊。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面可以相對(duì)于該發(fā)射載體繞軸式移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面大致上是氣體動(dòng)力學(xué)密閉的。
19.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面具有氣道，其被設(shè)置為容許空氣流過(guò)該可展開的表面。
20.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面包括翼。
21.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面包括椎張部。
22.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面包括多個(gè)部件，并且其中該控制器被用指令編程，以使個(gè)體的部件與另外的個(gè)體部件無(wú)關(guān)地移動(dòng)。
23.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該載體包括推進(jìn)系統(tǒng)，其具有朝向該載體的第一端設(shè)置的排氣噴口，并且其中該可展開的表面被設(shè)置為朝向該載體的第二端。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該可展開的表面是第二可展開表面，并且其中該載體包括被設(shè)置為朝向該載體的第一端的第一可展開表面，并且其中該控制器被用指令編程，以獨(dú)立地控制該第一和第二可展開表面的運(yùn)動(dòng)。
25.一種航天系統(tǒng)，包括發(fā)射載體，其具有第一端和大致上相對(duì)于該第一端的第二端，該發(fā)射載體沿著在該第一端和該第二端之間延伸的載體軸伸長(zhǎng)；向外的暴露表面，其由該發(fā)射載體攜帶，該暴露表面具有第一區(qū)域，其具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第一端的固定的第一橫截面面積，該暴露表面具有第二區(qū)域，其具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第二端的第二固定橫截面面積；該第一橫截面面積小于該第二橫截面面積；和推進(jìn)系統(tǒng)，其由該發(fā)射載體攜帶，并具有被設(shè)置為朝向該載體的第一端的至少一個(gè)噴口，以發(fā)射該發(fā)射載體。
26.如權(quán)利要求25所述的航天系統(tǒng)，其中該暴露表面以朝向該第二端的方向向外變小，并且該系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在該發(fā)射載體內(nèi)的燃料箱，該燃料箱以朝向該第二端的方向向外變小。
27.如權(quán)利要求25所述的航天系統(tǒng)，其中該向外的暴露表面在該第一橫截面面積和該第二橫截面面積之間連續(xù)變小。
28.如權(quán)利要求25所述的航天系統(tǒng)，其中該向外的暴露表面在該第一橫截面面積和該第二橫截面面積之間以非單調(diào)方式變小。
29.一種航天系統(tǒng)，包括發(fā)射載體，其具有第一端和大致上相對(duì)于該第一端的第二端，該發(fā)射載體沿著在該第一端和該第二端之間延伸的載體軸伸長(zhǎng)；向外的暴露表面，其由該發(fā)射載體攜帶；燃料箱，其由該發(fā)射載體攜帶，該燃料箱具有具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第一端的第一橫截面面積，以及第二區(qū)域，其具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第二端的第二橫截面面積，該第一橫截面面積小于該第二橫截面面積，該燃料箱在該第一和第二橫截面面積之間相對(duì)于該箱的橫向中線不對(duì)稱；和推進(jìn)系統(tǒng)，其由該發(fā)射載體攜帶，并被連接至該燃料箱，該推進(jìn)系統(tǒng)具有被設(shè)置為朝向該載體的第一端的至少一個(gè)噴口，以發(fā)射該發(fā)射載體。
30.如權(quán)利要求四所述的航天系統(tǒng)，其中該發(fā)射載體的向外表面的至少一部分由該燃料箱形成。
31.如權(quán)利要求四所述的航天系統(tǒng)，其中該燃料箱包括朝向該載體的第一端的第一大致穹頂形部分，朝向該載體的第二端的第二大致穹頂形部分，以及在該第一和第二大致穹頂形部分之間的大致錐形部分。
32.權(quán)利要求四所述的航天系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被設(shè)置在該燃料箱之內(nèi)的擋板。
33.如權(quán)利要求32所述的航天系統(tǒng)，其中相鄰擋板具有朝向該載體的第一端的第一軸向間距，以及朝向該載體的第二端的第二軸向間距，該第二間距和該第一間距不同。
34.如權(quán)利要求32所述的航天系統(tǒng)，其中該燃料箱包括內(nèi)襯，其中該擋板包括向內(nèi)延伸的凸緣，其被模制入該襯墊的外表面，并且其中該襯墊的外表面包括相應(yīng)的向該襯墊的外部標(biāo)準(zhǔn)型線開放的缺口。
35.權(quán)利要求32所述的航天系統(tǒng)，其中該擋板包括在該箱內(nèi)被原地連接的分離組件。
36.如權(quán)利要求四所述的航天系統(tǒng)，其中該暴露表面具有第一區(qū)域，其具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第一端的固定的第一橫截面面積，并且其中該暴露表面具有第二區(qū)域，其具有大致垂直于該載體軸，朝向該載體的第二端的第二固定橫截面面積，并且其中該暴露表面限定的第一橫截面面積小于該暴露表面限定的第二橫截面面積。
37.用于操作航天系統(tǒng)的方法，包括引導(dǎo)來(lái)自發(fā)射載體的牽引力，以提升該發(fā)射載體，該發(fā)射載體具有上端，下端，以及在該上下端之間延伸的載體軸，在發(fā)射期間，該上端在該下端之上；在發(fā)射之后，以該下端在該上端之下的方式引導(dǎo)該發(fā)射載體下降以及著陸；和通過(guò)該發(fā)射載體攜帶的向外的暴露表面減慢該發(fā)射載體的下降，而該上端保持在該下端之上，該暴露表面描繪一第一區(qū)域，其在下降期間具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的下端的第一橫截面面積，該暴露表面具有第二區(qū)域，其描繪大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的上端的第二橫截面面積，該第一橫截面面積小于該第二橫截面面積。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，進(jìn)一步包括，通過(guò)移動(dòng)至少一部分該向外的暴露表面， 相對(duì)于該載體的重心移動(dòng)該載體的壓力中心。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中減慢該下降包括，用具有第一固定形狀的第一區(qū)域和具有第二固定形狀的第二區(qū)域減慢下降。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其中該暴露表面的第二區(qū)域包括可展開的部件，并且減慢下降包括將該可展開的部件從收攏位置移動(dòng)至展開位置。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其中該暴露表面包括平移部件，其可以在朝向該載體的第一末端的第一位置和朝向該載體的第二末端的第二位置之間移動(dòng)，并且其中減慢下降包括，將該部件從該第一位置平移至該第二位置。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，進(jìn)一步包括，在回收期間，當(dāng)該發(fā)射載體以其第二端高于該第一端的方式下降時(shí)，引導(dǎo)來(lái)自該噴口的牽引力以減速該發(fā)射載體。
43.用于操作航天系統(tǒng)的方法，包括將發(fā)射載體的可移動(dòng)的，向外的暴露表面置于第一位置；引導(dǎo)來(lái)自該發(fā)射載體下端的牽引力，以提升該發(fā)射載體，該發(fā)射載體的上端位于下端之上；和通過(guò)將可移動(dòng)的表面置于第二位置，而將該發(fā)射載體的下端設(shè)置為在上端以下，減慢該發(fā)射載體的下降。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中將該可移動(dòng)的表面置于第二位置包括，相對(duì)于該發(fā)射載體繞軸旋轉(zhuǎn)該表面的個(gè)體部件。
45.如權(quán)利要求43所述的方法，其中將該可移動(dòng)的表面置于第二位置包括，以不同速率，或者不同量，或者以不同速率及不同量展開該可移動(dòng)表面的兩個(gè)個(gè)體部件，以在下降中控制該發(fā)射載體的方向。
46.如權(quán)利要求43所述的方法，進(jìn)一步包括，通過(guò)不同于該可移動(dòng)表面的鰭在下降中控制該發(fā)射載體的方向。
47.如權(quán)利要求43所述的方法，其中將該可移動(dòng)的表面置于第二位置包括移動(dòng)鰭。
48.如權(quán)利要求43所述的方法，其中將該可移動(dòng)的表面置于第二位置包括展開錐張表
49.用于操作航天系統(tǒng)的方法，包括將燃料從發(fā)射載體的燃料箱引導(dǎo)至該發(fā)射載體的噴口；引導(dǎo)來(lái)自該發(fā)射載體的噴口的牽引力，以提升該發(fā)射載體，該發(fā)射載體具有上端，下端，和在該上下端之間延伸的載體軸，在發(fā)射期間，該上端在該下端之上；在發(fā)射之后，以該下端在該上端之下的方式引導(dǎo)該發(fā)射載體下降以及著陸；和發(fā)射后以隨時(shí)間增加的速率移動(dòng)該箱中的燃料的質(zhì)量中心。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中移動(dòng)該燃料質(zhì)量中心包括，發(fā)射后以隨時(shí)間增加的速率移動(dòng)該質(zhì)量中心，而保持大致上恒定的來(lái)自該燃料箱的體積流量。
51.如權(quán)利要求49所述的方法，其中發(fā)射后以隨時(shí)間增加的速率移動(dòng)該質(zhì)量中心包括，引導(dǎo)來(lái)自向內(nèi)和向下變小的燃料箱的燃料。
52.如權(quán)利要求49所述的方法，其中發(fā)射后以隨時(shí)間增加的速率移動(dòng)該質(zhì)量中心包括，在上升期間以第一速率移動(dòng)該質(zhì)量中心，以及在下降期間以大于該第一速率的第二速率移動(dòng)該質(zhì)量中心。
53.如權(quán)利要求49所述的方法，其中發(fā)射后以隨時(shí)間增加的速率移動(dòng)該質(zhì)量中心包括，在上升的第一階段期間以第一速率移動(dòng)該質(zhì)量中心，以及在下降之前上升的第二階段期間以大于該第一速率的第二速率移動(dòng)該質(zhì)量中心。
54.如權(quán)利要求49所述的方法，其中移動(dòng)該質(zhì)量中心包括向下移動(dòng)該質(zhì)量中心。
55.如權(quán)利要求49所述的方法，進(jìn)一步包括，通過(guò)減少燃料質(zhì)量，增加晃動(dòng)頻率，和在該箱中的燃料的質(zhì)量中心移動(dòng)時(shí)減少該箱中的燃料的質(zhì)量中心和該發(fā)射載體的質(zhì)量中心之間的距離，來(lái)減少該燃料箱中的燃料晃動(dòng)。
全文摘要
公開了具有固定的并且可展開的減速表面的發(fā)射載體，以及相關(guān)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施方式的系統(tǒng)包括發(fā)射載體，其具有第一端以及和該第一端大致上相對(duì)的第二端，并且其沿著在該第一和第二端之間延伸的載體軸被伸長(zhǎng)。該載體帶有暴露的向外表面，該表面具有第一區(qū)域，其被設(shè)置為，或者可被設(shè)置為具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第一端的第一橫截面面積，以及第二區(qū)域，其被設(shè)置為，或者可被設(shè)置為具有大致上垂直于該載體軸，朝向該載體的第二端的第二橫截面面積。該第一橫截面面積小于該第二橫截面面積。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括由該發(fā)射載體裝載的推進(jìn)系統(tǒng)，其具有至少一個(gè)被設(shè)置為朝向該載體的第一端以發(fā)射該發(fā)射載體的噴口。在一個(gè)進(jìn)一步的特定實(shí)施方式中，該暴露的表面可以包括可展開的錐張表面，其被設(shè)置為朝向該載體的前部，并且在該載體的上升階段期間被收攏。在下降期間，該可展開的錐張表面可以向外繞軸運(yùn)動(dòng)，以減慢該載體，使其尾部向下著陸。根據(jù)其它實(shí)施方式的系統(tǒng)包括具有燃料箱的發(fā)射載體，該燃料箱被成型為可在該箱中的燃料水平變化時(shí)控制該箱中的燃料的重心移動(dòng)。
文檔編號(hào)B64G1/00GK102414084SQ201080018082
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者克里斯多夫·M·吉爾, 弗雷德里克·W·玻利茨, 馬克·費(fèi)瑟斯通 申請(qǐng)人:藍(lán)源有限責(zé)任公司