一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種航天飛行器姿態(tài)調(diào)控裝置，具體涉及一種直接力控制的伺服系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服系統(tǒng)是可重復(fù)使用天地往返無人作戰(zhàn)平臺(tái)的重要組成部分，直接力控制伺服系統(tǒng)是在其再入段飛行時(shí)，起姿態(tài)調(diào)整(空轉(zhuǎn)、俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn))的作用，實(shí)現(xiàn)消除飛行器姿態(tài)偏差的運(yùn)動(dòng)，保證飛行器按預(yù)定的軌道穩(wěn)定地飛行。現(xiàn)有的直接力控制伺服系統(tǒng)通常為單通道系統(tǒng)，無法同時(shí)滿足飛行器俯仰、偏航等多個(gè)姿態(tài)的精確調(diào)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠滿足飛行器俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)等多個(gè)姿態(tài)的精確調(diào)控。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溫控貯箱、與溫控貯箱通過管路連通的滾轉(zhuǎn)通道和與溫控貯箱通過管路連通的俯仰偏航通道，滾轉(zhuǎn)通道和俯仰偏航通道之間并聯(lián)。
[0005]所述的溫控貯箱與俯仰偏航通道和滾轉(zhuǎn)通道之間的管路上設(shè)有第七壓力傳感器、第七溫度傳感器、截止閥和安全閥。
[0006]所述的滾轉(zhuǎn)通道包括兩路通道，每一路通道上均各包括壓力傳感器、溫度傳感器、快速開關(guān)閥和兩個(gè)噴嘴。
[0007]所述的俯仰偏航通道包括四路通道，每一路通道上均各包括壓力傳感器、溫度傳感器、快速開關(guān)閥和一個(gè)噴嘴。
[0008]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:本發(fā)明采用一個(gè)溫控儲(chǔ)箱并聯(lián)多個(gè)噴嘴，并在每一路噴嘴的入口處設(shè)有快速開關(guān)閥。溫控儲(chǔ)箱能夠均勻加熱內(nèi)部工質(zhì)CO2，使得在該系統(tǒng)能夠快速達(dá)到的要求溫度(溫差小于50°C，工質(zhì)質(zhì)量< 10kg)。通過控制快速開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)航天器的俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)多個(gè)姿態(tài)的精確控制。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明所提供的噴嘴在航天器上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明所提供的一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1.第一噴嘴，2.第二噴嘴，3.第三噴嘴，4.第四噴嘴，5.第五噴嘴，6.第六噴嘴，7.第七噴嘴，8.第八噴嘴，9.溫控貯箱，10.航天器，Pl.第一壓力傳感器，P2.第二壓力傳感器，P3.第三壓力傳感器，P4.第四壓力傳感器，P5.第五壓力傳感器，P6.第六壓力傳感器，P7.第七壓力傳感器，Tl.第一溫度傳感器，T2.第二溫度傳感器，T3.第三溫度傳感器，T4.第四溫度傳感器，T5.第五溫度傳感器，T6.第六溫度傳感器，T7.第七溫度傳感器，Kl.第一快速開關(guān)閥，K2.第二快速開關(guān)閥，K3.第三快速開關(guān)閥，K4.第四快速開關(guān)閥，K5.第五快速開關(guān)閥，Κ6.第六快速開關(guān)閥，Κ7.截止閥，Κ8.安全閥，Α.輸入端。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所提供的一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，由一個(gè)溫控儲(chǔ)箱9和八個(gè)噴嘴組成，八個(gè)噴嘴又分為俯仰偏航通道和滾轉(zhuǎn)通道兩種通道，每種通道各由四個(gè)噴嘴組成，俯仰偏航通道的每個(gè)噴嘴通道相互獨(dú)立，滾轉(zhuǎn)通道的噴嘴通道兩兩相互獨(dú)立。各噴嘴按圖1所示安裝于航天器的同一橫截平面上。
[0014]如圖2所示，貯箱9的輸出端通過管路分別與滾轉(zhuǎn)通道和俯仰偏航通道連通。溫控貯箱9與滾轉(zhuǎn)通道、俯仰偏航通道之間的管路的同一個(gè)位置上設(shè)有第七壓力傳感器Ρ7和第七溫度傳感器Τ7，第七壓力傳感器Ρ7、第七溫度傳感器Τ7與滾轉(zhuǎn)通道、俯仰偏航通道連通之間的管路的同一個(gè)位置上設(shè)有截止閥Κ7、安全閥Κ8。
[0015]滾轉(zhuǎn)通道分為兩路通道:第一路通道的管路上設(shè)有第一壓力傳感器Ρ1、第一溫度傳感器Tl、第一快速開關(guān)閥Κ1、第一噴嘴1、第二噴嘴2，第一壓力傳感器I和第一溫度傳感器Tl位于管路的同一個(gè)位置上，第一壓力傳感器Ρ1、第一溫度傳感器Tl與第一噴嘴1、第二噴嘴2之間設(shè)有第一快速開關(guān)閥Κ1，第一噴嘴1、第二噴嘴2分別通過一根管路與第一快速開關(guān)閥Kl連通。第二路通道的管路上設(shè)有第二壓力傳感器Ρ2、第二溫度傳感器Τ2、第二快速開關(guān)閥Κ2、第三噴嘴3、第四噴嘴4，第二壓力傳感器Ρ2和第二溫度傳感器Τ2位于管路的同一個(gè)位置上，第二壓力傳感器Ρ2、第二溫度傳感器Τ2與第三噴嘴1、第二噴嘴2之間設(shè)有第二快速開關(guān)閥Κ2，第三噴嘴3、第四噴嘴4分別通過一根管路與第二快速開關(guān)閥Κ2連通。
[0016]俯仰偏航通道分為四路:第一路通道的管路上設(shè)有設(shè)有第三壓力傳感器Ρ3、第三溫度傳感器Τ3、第三快速開關(guān)閥Κ3、第五噴嘴5，第三壓力傳感器Ρ3和第三溫度傳感器Τ3位于管路的同一個(gè)位置上，第三壓力傳感器Ρ3、第三溫度傳感器Τ3與第五噴嘴5之間設(shè)有第三快速開關(guān)閥Κ1。第二路通道的管路上設(shè)有設(shè)有第四壓力傳感器Ρ4、第四溫度傳感器Τ4、第四快速開關(guān)閥Κ4、第六噴嘴6，第四壓力傳感器Ρ4和第四溫度傳感器Τ4位于管路的同一個(gè)位置上，第四壓力傳感器Ρ4、第四溫度傳感器Τ4與第六噴嘴6之間設(shè)有第四快速開關(guān)閥Κ4。第三路通道的管路上設(shè)有設(shè)有第五壓力傳感器Ρ5、第五溫度傳感器Τ5、第五快速開關(guān)閥Κ5、第七噴嘴7，第五壓力傳感器Ρ5和第五溫度傳感器Τ5位于管路的同一個(gè)位置上，第五壓力傳感器Ρ5、第五溫度傳感器Τ5與第七噴嘴7之間設(shè)有第五快速開關(guān)閥Κ5。第四路通道的管路上設(shè)有設(shè)有第六壓力傳感器Ρ6、第六溫度傳感器Τ6、第六快速開關(guān)閥Κ6、第八噴嘴8，第六壓力傳感器Ρ6和第六溫度傳感器Τ6位于管路的同一個(gè)位置上，第六壓力傳感器Ρ6、第六溫度傳感器Τ6與第八噴嘴8之間設(shè)有第六快速開關(guān)閥Κ8。
[0017]工作原理:通過溫控貯箱9的輸入端A向溫控儲(chǔ)箱9內(nèi)加注CO2,在該系統(tǒng)動(dòng)作之前，溫控儲(chǔ)箱9開始工作，每個(gè)噴嘴通道上的快速開關(guān)閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。利用溫控儲(chǔ)箱9的溫控功能將CO2加熱至17?30°C，使得CO2處于17?30°C溫度下的飽和狀態(tài)。處于飽和狀態(tài)的CO2充滿整個(gè)溫控儲(chǔ)箱9及所有管路中，此時(shí)CO2為氣液兩相，溫控儲(chǔ)箱內(nèi)的加熱設(shè)備停止工作，在整個(gè)工作過程中溫控儲(chǔ)箱9與外界處于絕熱狀態(tài)，按照航天器的時(shí)序?qū)焖匍_關(guān)閥進(jìn)行開啟控制，使高壓CO2通過噴嘴向外噴出高速氣流，產(chǎn)生推力，利用反作用力使航天器受到反沖力，從而控制航天器的俯仰偏航姿態(tài)和滾轉(zhuǎn)姿態(tài)。
[0018]上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。本發(fā)明中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括溫控貯箱(9)、與溫控貯箱(9)通過管路連通的滾轉(zhuǎn)通道和與溫控貯箱(9)通過管路連通的俯仰偏航通道，滾轉(zhuǎn)通道和俯仰偏航通道之間并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫控貯箱(9)與俯仰偏航通道和滾轉(zhuǎn)通道之間的管路上設(shè)有第七壓力傳感器(P7)、第七溫度傳感器(T7)、截止閥(K7)和安全閥(K8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，其特征在于:所述的滾轉(zhuǎn)通道包括兩路通道，每一路通道上均各包括壓力傳感器、溫度傳感器、快速開關(guān)閥和兩個(gè)噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種多通道直接力控制的伺服系統(tǒng)，其特征在于:所述的俯仰偏航通道包括四路通道，每一路通道上均各包括壓力傳感器、溫度傳感器、快速開關(guān)閥和一個(gè)噴嘴。
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種航天飛行器姿態(tài)調(diào)控裝置，具體公開一種直接力控制的伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溫控貯箱、與溫控貯箱通過管路連通的滾轉(zhuǎn)通道和與溫控貯箱通過管路連通的俯仰偏航通道，滾轉(zhuǎn)通道和俯仰偏航通道之間并聯(lián)，所述的滾轉(zhuǎn)通道包括兩路通道，每一路通道上均各包括壓力傳感器、溫度傳感器、快速開關(guān)閥和兩個(gè)噴嘴，所述的俯仰偏航通道包括四路通道，每一路通道上均各包括壓力傳感器、溫度傳感器、快速開關(guān)閥和一個(gè)噴嘴。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)航天器的俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)多個(gè)姿態(tài)的精確控制。
【IPC分類】G05D1-08
【公開號】CN104571117
【申請?zhí)枴緾N201310521535
【發(fā)明人】劉慧 , 劉群, 李振將, 朱鳳琦, 紀(jì)元, 王書武
【申請人】北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月29日