[發(fā)明專利]一種航天器推力器共面雙備份的布局設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611024097.5
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106628260B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許海玉;程衛(wèi)強;蔣光偉;程靜;張大偉;楊珺;沈海軍;周海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: B64G1/26
• 分類號: B64G1/26
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發(fā)明提供一種航天器推力器共面雙備份的布局設(shè)計方法，將8臺彎噴管推力器A組和8臺直噴管推力器B組均勻安裝在一個安裝平面內(nèi)；推力器A組布局在安裝平面的四個頂點處，噴嘴朝向平面外沿，推力器B組布局在安裝平面的四個邊長中心，且靠近平面外沿，任意彎管與直管推力器組合模塊不相鄰，均布在平面內(nèi)，每組模塊間隔45°角。本發(fā)明解決了推力器在布局上受限的問題，且不需要過多的占用資源空間，即能提供航天器所需要的三軸推力與力矩；可完成三軸姿態(tài)控制，軌道升高控制，偏航俯仰機動后使用直噴管推力器B組可進行軌道降低及傾角調(diào)整，彎管加直管共面邊緣布局設(shè)計的思路，規(guī)避了噴氣羽流的影響，為航天器提供了更大的可用的布局空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天飛行器姿態(tài)與軌道控制領(lǐng)域，更為具體地，為共面雙備份16推力器布局，實現(xiàn)航天器姿控及軌控功能的布局設(shè)計方法。

背景技術(shù)

推進分系統(tǒng)作為航天器姿軌控系統(tǒng)的主要執(zhí)行機構(gòu)，主要任務(wù)是為姿態(tài)控制提供力矩；為初始軌道調(diào)整和軌道保持提供推力；必要時為飛輪卸載提供力矩，是航天器重要執(zhí)行機構(gòu)。理想情況下推力器布局，在不同軸向上，不同平面內(nèi)分別布置不通過質(zhì)心的成對的推力器即可滿足三軸姿態(tài)及軌道控制，但實際上推力器在布局上常常受到載荷、天線、敏感器等布局的約束，同時還要規(guī)避羽流影響，布局空間上受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有設(shè)計中的約束限制，本發(fā)明提供了一種航天器推力器共面雙備份的布局設(shè)計方法，具有布局設(shè)計簡單，且不需要過多的占用資源空間，即能提供航天器所需要的三軸推力與力矩。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種航天器推力器共面雙備份的布局設(shè)計方法，將8臺彎噴管推力器A組和8臺直噴管推力器B組均勻安裝在一個安裝平面內(nèi)；推力器A組布局在安裝平面的四個頂點處，噴嘴朝向平面外沿，推力器B組布局在安裝平面的四個邊長中心，且靠近平面外沿，任意彎管與直管推力器組合模塊不相鄰，均布在平面內(nèi)，每組模塊間隔45°角。

優(yōu)選地，推力器A組有4臺主份推力器和有4臺備份推力器，推力器B組也有4臺主份推力器和有4臺備份推力器，主份推力器、備份推力器功能相同，主備份推力器都具備獨立產(chǎn)生航天器所需推力的能力。

優(yōu)選地，每兩臺推力器作為一個模塊，共8個模塊，每個模塊內(nèi)的推力器同為彎管或直管，彎管推力器的噴管軸線與安裝面法線的夾角為65°角。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

將16臺推力器安裝在一個平面內(nèi)，解決了推力器在布局上受限的問題，具有布局設(shè)計簡單，且不需要過多的占用資源空間，即能提供航天器所需要的三軸推力與力矩；可完成三軸姿態(tài)控制，軌道升高控制，偏航俯仰機動后使用直噴管推力器B組可進行軌道降低及傾角調(diào)整，彎管加直管共面邊緣布局設(shè)計的思路，規(guī)避了噴氣羽流的影響，占用空間小，為航天器提供了更大的可用的布局空間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中推力器的安裝布局示意圖；

圖中：

1、2、3、4、13、14、15、16-為直管推力器；

5、6、7、8、9、10、11、12-為彎管推力器；

圖2為本發(fā)明實施例中彎管推力器示意圖，其中，噴管軸線與安裝面法線的夾角為65°角。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。