[發明專利]一種升降軌雙模式的電動力繩系軌道轉移方法及系統

有效

• 申請號: 201711167666.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107933966B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 王小錠;張烽;張恒浩;孔令超;唐瓊;吳勝寶;肖肖;高朝輝;唐慶博;唐超;董曉琳;魏明;陳春燕;張霞
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24;B64G1/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種升降軌雙模式的電動力繩系軌道轉移方法，其特征在于，包括步驟如下：

1)飛行器開始變軌工作，若需要升高飛行器軌道則進入步驟2)，若需要降低飛行器軌道則進入步驟3)；

2)使用電動力繩系轉移升高飛行器軌道，進入步驟4)；

3)使用電動力繩系轉移降低飛行器軌道，進入步驟4)；

4)回收電動力繩系；

所述使用電動力繩系轉移升高飛行器軌道的具體方法為：

21)釋放電動力繩系的導電繩系，控制導電繩系的面內擺角和面外擺角均不超過25°；

22)當導電繩系完全展開，向導電繩系輸出外部供電，啟動電動力繩系的等離子體接觸器；

23)控制等離子體接觸器間斷向空間發射電荷，保證導電繩系的面內擺角和面外擺角均不超過50°；

24)升高飛行器軌道至預定軌道，電動力繩系停止工作；

控制飛行器姿態，調整回收裝置對導電繩系的拉力大小，使導電繩系的面內擺角和面外擺角均不超過25°，至導電繩系回收完畢；

所述步驟24)中升高飛行器軌道的具體方式為：

利用導電繩系吸收空間電荷，使導電繩系產生的電荷和等離子體接觸器向空間發射的電荷形成回路，使導電繩系產生電流，控制飛行器飛行使導電繩系切割磁感應線，輸入給導電繩系的外部供電使導電繩系產生與飛行器方向一致的推進力，推進飛行器升高軌道。

2.根據權利要求1所述一種升降軌雙模式的電動力繩系軌道轉移方法，其特征在于，所述使用電動力繩系轉移降低飛行器軌道的具體方法為：

31)釋放電動力繩系的導電繩系，控制導電繩系的面內擺角和面外擺角均不超過25°；

32)當導電繩系完全展開，啟動電動力繩系的等離子體接觸器；

33)控制等離子體接觸器間斷向空間發射電荷，保證導電繩系的面內擺角和面外擺角均不超過50°；

34)降低飛行器軌道至預定軌道，電動力繩系停止工作。

3.根據權利要求2所述一種升降軌雙模式的電動力繩系軌道轉移方法，其特征在于，所述步驟34)中降低飛行器軌道的具體方式為：

利用導電繩系吸收空間電荷，使導電繩系產生的電荷和等離子體接觸器向空間發射的電荷形成回路，使導電繩系產生電流，控制飛行器飛行使導電繩系切割磁感應線，使導電繩系產生與飛行器方向相反的推進力，推進飛行器降低軌道。

4.一種升降軌雙模式的電動力繩系軌道轉移系統，其特征在于，電動力繩系安裝在飛行器平臺上，所述電動力繩系包括：導電繩系、等離子體接觸器、釋放展開及回收裝置、繩系控制單元；

所述導電繩系為金屬導體繩，用于傳輸電荷，形成電流；

所述等離子體接觸器用于為導電繩系與空間等離子體提供電荷交換；

所述釋放展開及回收裝置用于存儲并保護導電繩系，伸展和回收導電繩系；

所述繩系控制單元用于實現軌道轉移過程對電動力繩系統狀態測量與控制，包括測量導電繩系運動狀態、控制釋放及回收導電繩系、控制開斷導電繩系電流，控制電動力繩系轉移飛行器軌道高度；

繩系控制單元控制釋放展開及回收裝置釋放導電繩系，繩系控制單元控制調整釋放展開及回收裝置對導電繩系的拉力大小，實現導電繩系的面內擺角和面外擺角均不超過25°，導電繩系完全展開后，繩系控制單元啟動等離子體接觸器，控制等離子體接觸器間斷向空間發射電荷，導電繩系吸收空間電荷和等離子體接觸器向空間發射的電荷形成回路，導電繩系隨飛行器飛行切割磁感應線產生作用力，飛行器在該作用力的作用下實現軌道轉移

所述等離子接觸器安裝在飛行器平臺上或導電繩系末端。

5.根據權利要求4所述的一種升降軌雙模式的電動力繩系軌道轉移系統，其特征在于：所述導電繩系可回收的長度為系繩原長的10％。