[實用新型]基于四推力結構的推力器組件

有效

• 申請號: 201922020074.2
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN211108081U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 朱蓮枝
• 申請（專利權）人: 北京國電高科科技有限公司
• 主分類號: B64G1/40
• 分類號: B64G1/40;B64G1/24
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本申請涉及衛星技術領域，尤其涉及一種基于四推力結構的推力器組件。該推力器組件包括彼此中心對稱設置的第一推力器、第二推力器、第三推力器和第四推力器，四個推力器的噴管中心連線交點位于衛星的滾動軸上，第一推力器和第三推力器的噴嘴中心連線平行于衛星的方位軸，第二推力器和第四推力器的噴嘴中心連線平行于衛星的俯仰軸；及分別與四個推力器控制連接的開關調制控制器。本申請所提供的推力器組件解決了造價昂貴、可靠性低、對推力安裝要求高使其不易安裝和使用不方便等問題。

技術領域

本申請涉及衛星技術領域，尤其涉及一種基于四推力結構的推力器組件。

背景技術

商業小衛星飛速發展，目前已建成多個低軌小衛星星座規劃，比如銥星(Iridium)、全球星(Globalstar)、軌道通信(Orbcomm)和高級研究與全球觀測衛星(ARGOS)等，目前在規劃的小衛星星座群也有很多。商業衛星星座的建立有個顯著的特點：一箭多星，這需要衛星具備在軌調整衛星軌道和相位的能力，一方面是修正入軌軌道，另一方面則是調整衛星的相位，將衛星部署到要求的軌道位置。

現有技術中常用的變軌推力器設計有以下三種：

第一種，包括一個大推力變軌發動機和三軸姿控推力器，為了姿控，需要至少6個推力器，且為了提高可靠性，每個推力器都有備份，則衛星配備12個推力器，這種方式雖然可靠度較高，使用方便靈活，但是由于推力器數量過多，使其造價昂貴，在較重視造價成本的商業航天領域中很難推廣使用。

第二種，包括一個推力變軌發動機和衛星自旋技術，衛星自旋技術是為了克服變軌發動機推力橫移、偏斜造成的推力指向誤差，利用自旋形成的角動量在空間的定軸性，達到總推力指向要求。這種方式需要衛星以 60～100rpm的角速度高速旋轉，一般的商業衛星很難承受，而且這種方式沒有推力器備份，可靠度不高，并且這種方式為了以最大可能減小發動機推力橫移、偏斜，導致其對推力安裝要求很高，不好實現。

第三種，包括一個推力變軌發動機和三軸輪控技術，這種方式在商業航天中應用比較普遍，其不足之處是：對衛星質心測量及質心在環境試驗后的變化要求高，對推力安裝要求很高。即便如此，這種方式依然不能避免衛星質心橫移、變軌發動機推力偏斜造成的推力指向誤差和干擾力矩，由于一般推力相較動量輪而言，推力較大，那么推力橫移、偏斜造成的干擾力矩很容易造成動量輪飽和，這樣在使用中，變軌發動機工作十幾秒或幾十秒后，用于姿控的動量輪就會飽和，這樣就需要磁力矩器經過幾十分鐘甚至幾百分鐘完成對動量輪的卸載，使用起來很不方便，并且穩定性較差，而且由于發動機產生的推力都是脈沖式的，推力相對較大，如果出現質心橫移和推力偏斜，要吸收干擾力矩，所需動量輪的角動量就大，這樣就導致造價昂貴。

實用新型內容

本申請提供了一種基于四推力結構的推力器組件，以同時解決造價昂貴、可靠性低、對推力安裝要求高使其不易安裝和使用不方便等問題。

本申請提供了一種基于四推力結構的推力器組件，安裝于衛星上，包括：

彼此中心對稱設置的四個推力器，分別為第一推力器、第二推力器、第三推力器和第四推力器，

四個所述推力器的噴管中心連線交點位于所述衛星的滾動軸上，

所述第一推力器和所述第三推力器的噴嘴中心連線平行于所述衛星的方位軸，所述第二推力器和所述第四推力器的噴嘴中心連線平行于所述衛星的俯仰軸；及

分別與四個所述推力器控制連接的開關調制控制器，通過對所述推力器進行開調制和/或關調制來控制衛星姿態。