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原文传递一种使用胶囊型燃料单元的微型推力发生装置及其操作方法

专利名称：	一种使用胶囊型燃料单元的微型推力发生装置及其操作方法
摘要：	本发明属于航天器推进技术与轨道姿态控制技术领域，公开了一种使用胶囊型燃料单元的微型推力发生装置及其操作方法。该微型推力发生装置包括一个或多个微型推力发生单元和燃料单元贮存、输送装置，可以对微型推力发生单元的燃烧室进行清理和装填燃料单元，使得每一个微型推力发生单元可以多次输出推力脉冲。所使用的胶囊型燃料单元带有点火电路组件，更为可靠的解决了微型推力发生单元的重复点火问题。该微型推力发生装置还包括控制计算机系统以完成上述操作。本发明所提供的装置及其操作方法，使得微型推力装置技术能更广泛更经济的用于航天技术领域，为微小航天器提供更长时间的控制力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	朱宏玉;王海涌;潘菲
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910232971.1
公开号：	CN109774976A
分类号：	B64G1/24(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种使用胶囊型燃料单元的微型推力发生装置，包括：一个或多个微型推力发生单元，每个推力发生单元包括燃烧室、布置在燃烧室壁上的与点火逻辑电路相连接的点火电极、布置在燃烧室底部的燃烧室柱头；燃烧室柱头可在微型电机驱动下沿燃烧室轴线方向运动，其可在微型推力发生单元一次推力输出动作后，向后运动离开燃烧室底部以使燃料单元贮存、输送装置完成胶囊型燃料单元输送，再向前运动将胶囊型燃料单元装入燃烧室并充当燃烧室底；燃料单元贮存、输送装置，用于容纳多个胶囊型燃料单元、向各微型推力发生单元输送胶囊型燃料单元、随燃烧室柱头运动为微型推力发生单元装填胶囊型燃料单元；胶囊型燃料单元，包括固体燃料、包裹固体燃料使其成为燃料单元的薄膜、点火电路组件，胶囊型燃料单元的外形和尺寸与燃烧室相匹配以保证装填进燃烧室的胶囊型燃料单元的点火电路组件与燃烧室的点火电极形成良好接触；控制计算机系统，用于控制点火逻辑电路、燃烧室柱头、并与其他系统进行通讯。 2.如权利要求1所述的微型推力发生装置，其点火电极竖直布置在燃烧室内壁。 3.如权利要求1所述的微型推力发生装置，其燃烧室柱头包括温度传感组件、用于封闭间隙的端部密封组件和锁紧组件；其大小能够完全覆盖燃烧室端面；柱头可以进行往复运动且有止点，柱头能够锁定在止点位置。 4.如权利要求1所述的微型推力发生装置，其燃烧室柱头可以装配燃烧室清理装置，燃烧室柱头为双层结构，内层燃烧室柱头形状大小与燃烧室匹配并安装燃烧室清理装置；在微型推力发生单元一次推力输出动作后，燃烧室柱头向前运动进入燃烧室以清理燃烧室及点火电极，此清理燃烧室动作可以发生在每次推力输出动作之后，也可以发生在多次推力输出动作发生后。 5.如权利要求1所述的微型推力发生装置，其胶囊型燃料单元的点火电路组件为闭合回路，点火电路组件附着在密封薄膜上。 6.一种权利要求1-5所述微型推力发生装置的操作方法，包括以下步骤：步骤1，将微型推力发生系统中的推力发生单元编号，并按推力发生单元中是否具有燃料，形成可用推力发生单元列表和不可用推力发生单元列表；步骤2，控制计算机系统发出点火指令后，将所使用的推力发生单元的编号从可用推力发生单元列表中删除，记入不可用推力发生单元列表，该推力发生单元产生推力结束后，如果系统的燃烧室柱头有燃烧室清理机构则进入步骤3，否则进入步骤4；步骤3，由控制计算机判断是否需要清扫燃烧室，如需清扫，则该单元对应的燃烧室柱头对推力发生单元燃烧室进行清扫，如不需清扫，则进入下一步骤；步骤4，该推力发生单元对应的燃烧室柱头运动到下止点并固定；步骤5，燃料单元贮存、输送装置向该推力发生单元输送圆柱形胶囊型燃料单元，燃料最终被输送到该推力发生单元与其对应的燃烧室柱头之间的燃料输送管道孔洞中；步骤6，该推力发生单元对应的燃烧室柱头向燃烧室运动，将胶囊型燃料单元推入燃烧室中，使柱头与燃烧室底部边缘充分接触并锁定柱头位置；步骤7，控制计算机系统将该推力发生单元编号从不可用推力发生单元列表中删除，记入可用推力发生单元列表。
所属类别：	发明专利