一种太阳能热-电组合动力空间碎片清理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能热

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热
‑
电组合动力空间碎片清理装置


[0001]本技术涉及航天
，具体是一种太阳能热
‑
电组合动力空间碎片清理装置。

技术介绍

[0002]随着人类太空活动的日益活跃，人类在遗弃在太空中的废弃物也越来越多，厘米级的空间碎片即可导致航天器的彻底损坏，尤其是低轨上的空间碎片，其分布较为密集，与航天器发生碰撞的概率更高。为了高效清理低轨道上的空间碎片，保证人类航天活动的可持续发展，需要通过空间碎片清理装置对空间碎片进行回收处理。
[0003]传统的空间碎片清理装置都是采用的化学推进的方式，化学推进方式比冲较低，为了实现多次变轨能力，必须携带足够的燃料，同时还需要设计复杂的燃料供应系统，并且化学推进难以做到推力的精准化调控，因此不适合作为空间碎片清理装置的动力装置。而由于空间碎片的数量很多，并且广泛分布在各任务轨道上，因此空间碎片的清除装置应满足以下要求： 1.具有多次变轨能力，尽可能地多次收集空间碎片；2.姿态控制能力强，碎片抓取精度高，保证每次抓取任务的成功率；3.装置简单质量轻，可靠性强，成本低。进而使得传统的化学推进方式更加不适用于空间碎片清理。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种太阳能热
‑
电组合动力空间碎片清理装置，具有小型化、高效率、绿色低成本的优点。
[0005]为实现上述目的，本技术提供一种太阳能热
‑
电组合动力空间碎片清理装置，包括舱体、电源组件、主推力器与辅助推力器；
[0006]所述舱体内设有收纳仓，所述舱体的外壁上设有与所述电源组件电连接的机械臂，且所述舱体的外壁上与所述机械臂相邻的位置设有舱门，所述舱门与所述收纳仓连通；
[0007]所述主推力器为设在所述舱体内的太阳能热推力器，用于为所述舱体提供主推力；
[0008]所述辅助推力器为设在所述舱体外壁上且与所述电源组件电连接的电推力器，用于驱动所述舱体俯仰和/或偏航和/或滚转。
[0009]在其中一个实施例，所述舱体内设有能够将所述舱体的内部空间分隔为载荷仓与所述收纳仓的隔板组件，所述载荷仓与所述收纳仓互不连通，所述电源组件、所述主推力器均设在所述载荷仓内。
[0010]在其中一个实施例，空间碎片清理装置还包括推力管，所述舱体的外壁上设有主推力口，所述推力管的一端与所述主推力口连通，另一端经过所述收纳仓、所述隔板组件后位于所述载荷仓内，并与所述太阳能热推力器的喷气口通过管路连通。
[0011]在其中一个实施例，所述辅助推力器包括第一脉冲等离子体推力器、第二脉冲等离子体推力器与第三脉冲等离子体推力器；
[0012]所述第一脉冲等离子体推力器、所述第二脉冲等离子体推力器与所述第三脉冲等离子体推力器分别通过连杆机构与所述舱体相连，以驱动所述舱体俯仰和/或偏航和/或滚转。
[0013]在其中一个实施例，所述舱体的外壁上还设置有太阳能帆板，所述太阳能帆板与所述电源组件电连。
[0014]本技术提供的，具有如下有益技术效果：
[0015]1、综合太阳能热推力器和电推力器的优点，设计了适用于微型空间装置的高比冲组合动力系统，可长时间为姿态控制和机动变轨提供动力；
[0016]2、基于组合动力系统，设计了空间碎片清理的微型装置，具有结构简单、质量轻、机动能力强、抓取次数多的优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为本技术实施例中空间碎片清理装置的整体轴测图；
[0019]图2为本技术实施例中舱体的内部结构示意图；
[0020]图3为本技术实施例中太阳能热推力器的内部结构示意图；
[0021]图4为本技术实施例中机械臂的结构示意图。
[0022]附图标号：舱体1、收纳仓101、载荷仓102、隔板组件103、主推力口104、太阳能帆板105、电源组件2、太阳能热推力器3、太阳能热推力器喷管301、太阳能热推力器外壳302、聚光器303、能量提取器304、太阳能热推力器层板换热芯305、脉冲等离子推力器4、机械臂5、上位机模块501、视觉传感器502、机械臂本体503和末端抓手504、推力管6、连杆机构7。
[0023]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0026]另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0027]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理
解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0028]另外，本技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0029]考虑到传统的化学推进方式无法高效的适用于空间碎片回收装置，本实施例公开了一种太阳能热
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电组合动力空间碎片清理装置，综合太阳能热推力器3和电推力器的优点，设计了适用于微型空间装置的高比冲组合动力系统，可长时间为姿态控制和机动变轨提供动力。其中，太阳能热推进是一种新型是一种新型的推进装置，它利用太阳能作为能量来源，用汇聚的太阳光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热
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电组合动力空间碎片清理装置，其特征在于，包括舱体、电源组件、主推力器与辅助推力器；所述舱体内设有收纳仓，所述舱体的外壁上设有与所述电源组件电连接的机械臂，且所述舱体的外壁上与所述机械臂相邻的位置设有舱门，所述舱门与所述收纳仓连通；所述主推力器为设在所述舱体内的太阳能热推力器，用于为所述舱体提供主推力；所述辅助推力器为设在所述舱体外壁上且与所述电源组件电连接的电推力器，用于驱动所述舱体俯仰和/或偏航和/或滚转。2.根据权利要求1所述太阳能热
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电组合动力空间碎片清理装置，其特征在于，所述舱体内设有能够将所述舱体的内部空间分隔为载荷仓与所述收纳仓的隔板组件，所述载荷仓与所述收纳仓互不连通，所述电源组件、所述主推力器均设在所述载荷仓内。3.根据权利要求2所述太阳能热
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡泽君，张宇，吴建军，赵李北，李宇奇，欧阳，郑鹏，赵元政，石业辉，王涵巍，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：