The invention discloses an electromagnetic raceme energy storage device and a method for rolling target. The device includes a circular cylinder in the cross section of the inner wall, a racemo magnet fixed on the inner wall of the cylinder, a guiding axis which is connected with the coaxial rolling bearing and the cylinder, and a swirling electromagnetic coil set on the guide shaft, and the energy storage unit. One end of the device is connected to a mechanical hand by the end of the barrel, and the other end is connected to the space manipulator by the end of the guide shaft. The energy storage unit connects the raceme electromagnetic coil to drive the raceme magnet to rotate the barrel to the angular velocity of the roll over the target, or to store the revolving electromagnetic coil and the raceme magnet. The electrical energy of the birth. The invention utilizes the electromagnetic conversion effect to realize the racking of the space rolling target, and at the same time, it can transform the rotational kinetic energy of the space debris into electric energy.
【技术实现步骤摘要】
一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置及方法
本专利技术涉及航天
,具体为一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置及方法。
技术介绍
随着人类空间活动的日益频繁,在航天器发射过程中所产生的空间碎片和航天器由于零部件的损坏或燃料耗尽而成为空间碎片以及航天器之间的碰撞所产生的空间碎片存在日益增多的趋势。特别是在近地轨道上空间碎片的密度更大,空间正常工作的航天器与空间碎片之间发生碰撞的概率显著增加,对人类未来的航天活动造成潜在的巨大影响。因此,采用主动清除的方式对空间碎片进行清除是一种高效快捷的方法。在空间碎片的主动清除过程中,由于空间碎片是一种典型的非合作目标并且处于翻滚状态。目前,对翻滚目标进行消旋的方法主要采用以下两种:第一种方法是主动航天器首先与空间碎片进行姿态同步,然后进行抓捕。当翻滚目标的旋转角速度较大时,采用姿态同步的方式进行抓捕,主动航天器将消耗大量的燃料。当航天器与空间碎片之间无法达到完全姿态同步时,将造成主动航天器的抓捕机构与空间碎片发生碰撞,对航天器造成损坏。第二种方法是采用非接触式的电磁消旋方法,通过在主动航天器上安装消磁线圈,通电后产生的磁场将在空间碎片中产生涡流来进行消旋,该方法也存在很多局限性。如果在航天器上安装单个线圈则产生的磁场强度较低,消旋效果较差,消旋时间过长。如果在航天器上安装多个线圈则对空间碎片的外形及尺寸不具有适应性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置及方法,利用电磁转换效应实现对空间翻滚目标进行消旋,同时能够将空间碎片的旋转动能转化为电能加以利用。本专利技术是通过以下技 ...
【技术保护点】
1.一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置,其特征在于,包括内壁横截面呈圆形的筒体(1),固定在筒体(1)内壁上消旋磁铁(2),通过两端滚动轴承(11)与筒体(1)同轴转动连接的导向轴(3),导向轴(3)上套设的消旋电磁线圈(4),以及储能单元(8);所述装置的一端通过筒体(1)的端部与机械抓手连接,另一端通过导向轴(3)的端部与空间机械臂连接;所述储能单元(8)连接消旋电磁线圈(4),用于驱动消旋磁铁(2)带动筒体(1)旋转至翻滚目标角速度,或者存储消旋电磁线圈(4)和消旋磁铁(2)相对转动产生的电能。
【技术特征摘要】
1.一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置,其特征在于,包括内壁横截面呈圆形的筒体(1),固定在筒体(1)内壁上消旋磁铁(2),通过两端滚动轴承(11)与筒体(1)同轴转动连接的导向轴(3),导向轴(3)上套设的消旋电磁线圈(4),以及储能单元(8);所述装置的一端通过筒体(1)的端部与机械抓手连接,另一端通过导向轴(3)的端部与空间机械臂连接;所述储能单元(8)连接消旋电磁线圈(4),用于驱动消旋磁铁(2)带动筒体(1)旋转至翻滚目标角速度,或者存储消旋电磁线圈(4)和消旋磁铁(2)相对转动产生的电能。2.根据权利要求1所述的一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置,其特征在于,消旋电磁线圈(4)滑动设置在导向轴(3)上,导向轴(3)内设置有电磁推进组件(5),储能单元(8)还连接电磁推进组件(5),用于驱动消旋电磁线圈(4)沿着导向轴(3)的移动。3.根据权利要求2所述的一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置,其特征在于,还包括锁死机构,锁死机构包括与消旋电磁线圈(4)固定的锁死内齿轮(10)和固定安装在筒体(1)上的锁死外齿圈(9);锁死内齿轮(10)沿导向轴(3)移动设置;当锁死内齿轮(10)移动到锁死外齿圈(9)内时,两者啮合锁死。4.根据权利要求1所述的一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置,其特征在于,筒体(1)与机械抓手连接的一端依次设置有法兰体(14)和抓捕机构接口(7),另一端设置密封法兰(13);导向轴(3)伸出密封法兰(13)的一端设置空间机械臂接口(6)与空间机械臂连接。5.根据权利要求1所述的一种面向翻滚目标的电磁消旋储能装置,其特征在于,导向轴(3)的两端分别设...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵俊峰,袁建平,张博,孙冲,侯翔昊,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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