本發(fā)明涉及衛(wèi)星推進(jìn)，特別是涉及一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著科技的不斷進(jìn)步和航天技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星已經(jīng)成為人類探索宇宙、服務(wù)人類生活的重要工具。衛(wèi)星在太空中進(jìn)行變軌、入軌、離軌、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作時(shí)，通常采用推進(jìn)器作為標(biāo)準(zhǔn)配置。目前常用的推進(jìn)器包括化學(xué)推進(jìn)器、電推進(jìn)器、離子推進(jìn)器等，各種推進(jìn)器都是朝著精準(zhǔn)度高，效能比高的方向發(fā)展。

2、隨著衛(wèi)星的使用需求越來越多，尤其是火箭發(fā)射成本越來越低，所以衛(wèi)星自身的低成本要求就越來越迫切了。但是，衛(wèi)星上常用的推進(jìn)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消耗的燃料多，增加了發(fā)射成本和制造成本，無法滿足衛(wèi)星的低制造成本的生產(chǎn)需要。部分衛(wèi)星只能不配帶推進(jìn)器，僅靠自身大氣阻力來實(shí)現(xiàn)離軌和變軌，但是又會影響衛(wèi)星的靈活性。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置及其控制方法，旨在解決現(xiàn)有的衛(wèi)星由于推進(jìn)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)和運(yùn)行成本高，無法滿足低成本的生產(chǎn)要求的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，包括殼體、引流芯體、振蕩霧化組件、加熱組件、濕度監(jiān)測組件和電推控制器，所述殼體內(nèi)中空，形成有用于儲存推進(jìn)劑的儲料腔室；所述儲料腔室的側(cè)壁上設(shè)有引導(dǎo)孔道；所述引流芯體設(shè)于所述儲料腔室內(nèi)；所述引流芯體的端部插入所述引導(dǎo)孔道；所述振蕩霧化組件與所述殼體連接，設(shè)于所述引導(dǎo)孔道的端口，且與所述引流芯體接觸，用于霧化和噴出所述引流芯體的端面上的推進(jìn)劑；所述加熱組件與所述殼體連接，設(shè)于所述殼體的外壁上，用于融化推進(jìn)劑；所述濕度監(jiān)測組件與所述殼體連接，設(shè)于所述振蕩霧化組件噴出液體顆粒的路徑上；所述電推控制器設(shè)于所述殼體上；所述電推控制器與所述振蕩霧化組件、所述加熱組件、所述濕度監(jiān)測組件均電連接。

4、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述引流芯體呈長條形，且徑向橫截面的形狀為圓形；所述引導(dǎo)孔道的徑向橫截面的形狀為圓形；所述引流芯體的徑向橫截面的直徑值小于所述引導(dǎo)孔道的長度值。

5、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述儲料腔室背離所述引導(dǎo)孔道的一側(cè)設(shè)置有限位槽，所述限位槽的寬度值小于或等于所述引流芯體的徑向橫截面的直徑值；所述引流芯體排布在所述限位槽內(nèi)，一端伸出所述限位槽，且與所述殼體的內(nèi)壁接觸；所述引流芯體的另一端伸出所述限位槽，彎曲并插入至所述引導(dǎo)孔道，且與所述振蕩霧化組件接觸。

6、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述儲料腔室包括中央位置的連接區(qū)域和邊緣位置的吸料區(qū)域，所述引導(dǎo)孔道設(shè)于所述連接區(qū)域內(nèi)；所述引流芯體的一端與所述引導(dǎo)孔道插接，另一端延伸至所述吸料區(qū)域背離所述連接區(qū)域的一側(cè)。

7、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述引流芯體的形狀為樹枝形，所述引流芯體上遠(yuǎn)離所述引導(dǎo)孔道的一端形成有至少兩個(gè)延伸至所述殼體的內(nèi)壁的分叉段。

8、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述振蕩霧化組件包括超聲振蕩篩孔片和保護(hù)膠套，所述超聲振蕩篩孔片設(shè)于所述引導(dǎo)孔道的端部；所述超聲振蕩篩孔片的中央位置對準(zhǔn)并貼合所述引流芯體的端面，所述超聲振蕩篩孔片的邊緣位置套設(shè)有所述保護(hù)膠套；所述保護(hù)膠套與所述殼體粘接。

9、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述殼體為金屬殼體、合金殼體、碳纖維殼體中的任意一種；所述加熱組件包括若干個(gè)加熱片，若干個(gè)所述加熱片均勻分布在所述殼體的外表面上。

10、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述殼體內(nèi)填充有用于吸附液體的多孔吸液塊，所述多孔吸液塊的形狀與所述儲料腔室的形狀相同；所述多孔吸液塊上設(shè)有對準(zhǔn)所述引導(dǎo)孔道的鏤空孔道，所述鏤空孔道用于設(shè)置所述引流芯體；所述多孔吸液塊上還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述電推控制器通訊連接，用于采集推進(jìn)劑的溫度數(shù)據(jù)。

11、所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其中，所述殼體的外表面上凸出設(shè)置有安裝座，所述安裝座的中心位置形成有所述引導(dǎo)孔道；所述振蕩霧化組件設(shè)于所述安裝座的端面上；所述濕度監(jiān)測組件包括束流筒和濕度傳感器，所述束流筒為喇叭形，套設(shè)在所述安裝座上；所述濕度傳感器設(shè)于所述束流筒的內(nèi)壁上，且與所述電推控制器電連接。

12、本申請還公開了一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置的控制方法，用于如上任一所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置；其中，包括：

13、獲取衛(wèi)星控制指令；其中，所述衛(wèi)星控制指令包括推進(jìn)指令、離軌指令、變軌指令中的任意一種；

14、基于所述衛(wèi)星控制指令計(jì)算霧化振蕩周期和霧化間隔時(shí)長，生成霧化控制指令；

15、啟動(dòng)加熱組件進(jìn)行預(yù)熱，然后啟動(dòng)振蕩霧化組件，并采集濕度監(jiān)測組件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

16、若所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)濕度閾值，則基于所述霧化控制指令啟動(dòng)所述振蕩霧化組件。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

18、本發(fā)明公開的衛(wèi)星推進(jìn)裝置組裝在衛(wèi)星主體框架上，殼體內(nèi)儲存的推進(jìn)劑為固態(tài)。當(dāng)在軌衛(wèi)星接收到變軌或者離軌信號時(shí)，殼體外表面設(shè)置的加熱組件開啟，融化儲料腔室內(nèi)的推進(jìn)劑，液態(tài)的推進(jìn)劑具有流動(dòng)性，被吸附性能強(qiáng)的引流芯體吸取，并導(dǎo)向振蕩霧化組件，在振動(dòng)的過程中推進(jìn)劑被霧化并噴出，從而產(chǎn)生反向的推力。

19、而且，工作過程中通過濕度監(jiān)測組件實(shí)時(shí)檢測振蕩霧化組件的噴出路徑上的濕度，如果濕度不夠，說明推進(jìn)劑融化不夠充分，可以通過電推控制器控制振蕩霧化組件暫停，間隔一段時(shí)間之后再啟動(dòng)，從而確保出霧量達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，避免影響推進(jìn)效率。

20、可見，本發(fā)明通過將推進(jìn)劑融化并打散成小液滴，然后噴出形成推進(jìn)力，作用于衛(wèi)星的變軌、離軌等動(dòng)作，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，容易實(shí)現(xiàn)，在保證衛(wèi)星的靈活性的基礎(chǔ)上，有利于降低衛(wèi)星的發(fā)射和運(yùn)行成本。

技術(shù)特征：

1.一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述引流芯體呈長條形，且徑向橫截面的形狀為圓形；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述儲料腔室背離所述引導(dǎo)孔道的一側(cè)設(shè)置有限位槽，所述限位槽的寬度值小于或等于所述引流芯體的徑向橫截面的直徑值；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述儲料腔室包括中央位置的連接區(qū)域和邊緣位置的吸料區(qū)域，所述引導(dǎo)孔道設(shè)于所述連接區(qū)域內(nèi)；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述引流芯體的形狀為樹枝形，所述引流芯體上遠(yuǎn)離所述引導(dǎo)孔道的一端形成有至少兩個(gè)延伸至所述殼體的內(nèi)壁的分叉段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述振蕩霧化組件包括超聲振蕩篩孔片和保護(hù)膠套，所述超聲振蕩篩孔片設(shè)于所述引導(dǎo)孔道的端部；所述超聲振蕩篩孔片的中央位置對準(zhǔn)并貼合所述引流芯體的端面，所述超聲振蕩篩孔片的邊緣位置套設(shè)有所述保護(hù)膠套；所述保護(hù)膠套與所述殼體粘接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述殼體為金屬殼體、合金殼體、碳纖維殼體中的任意一種；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述殼體內(nèi)填充有用于吸附液體的多孔吸液塊，所述多孔吸液塊的形狀與所述儲料腔室的形狀相同；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置，其特征在于，所述殼體的外表面上凸出設(shè)置有安裝座，所述安裝座的中心位置形成有所述引導(dǎo)孔道；所述振蕩霧化組件設(shè)于所述安裝座的端面上；

10.一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置的控制方法，用于如權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的衛(wèi)星推進(jìn)裝置；其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星推進(jìn)裝置及其控制方法，衛(wèi)星推進(jìn)裝置包括殼體、引流芯體、振蕩霧化組件、加熱組件、濕度監(jiān)測組件和電推控制器，殼體內(nèi)中空形成有用于儲存推進(jìn)劑的儲料腔室；儲料腔室的側(cè)壁上設(shè)有引導(dǎo)孔道；引流芯體設(shè)于儲料腔室內(nèi)；引流芯體的端部插入引導(dǎo)孔道；振蕩霧化組件與殼體連接，設(shè)于引導(dǎo)孔道的端口，且與引流芯體接觸，用于霧化和噴出引流芯體的端面上的推進(jìn)劑；加熱組件與殼體連接，設(shè)于殼體的外壁上，用于融化推進(jìn)劑；濕度監(jiān)測組件與殼體連接，設(shè)于振蕩霧化組件噴出液體顆粒的路徑上；電推控制器設(shè)于殼體上；電推控制器與振蕩霧化組件、加熱組件、濕度監(jiān)測組件均電連接。通過加熱并霧化推進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整，降低衛(wèi)星運(yùn)行成本。

技術(shù)研發(fā)人員：申世安
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳滕星科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9