蒸汽卫星调姿变轨系统的制作方法
【专利摘要】蒸汽卫星调姿变轨系统是通过液体蓄存箱将所需的液体带入太空，众多的喷汽阀门根据需要和自动控制系统的控制能力，遍布卫星全身，与蒸汽发生管相连。液体在蒸汽发生管中受热，变成所需的蒸汽，在自动控制系统的指挥下，在确定的时间，从确定的一个或几个喷汽阀门中喷出，实现卫星的调姿或变轨的需要。
【专利说明】
蒸汽卫星调姿变轨系统
一、技术领域
[0001]一种卫星调姿变轨的技术方法。卫星带可产生蒸汽的液体进入太空，通过利用太阳能加热产生蒸汽，并通过蒸汽的定向喷射，实现卫星调姿或变轨的目的。纯净水是满足这种需求的选项之一。本说明书以纯净水为例介绍这一技术方法，但实用中不仅仅限于纯净水一种蒸汽发生物质。
二、技术背景
[0002]1、当前在卫星设姿变轨领域有两大技术；第一是微型燃烧式动力系统，一种是电推进系统。这两种技术在应用中各有自己的瓶颈。
[0003]2、以蒸汽做为动力是人类己十分成熟的技术，至今还用在航空母舰的蒸汽弹射器上。
[0004]3、自动控制技术是当今人类的重大科技成果，将现代的自动控制技术与古老的蒸汽推进技术在卫星上的完美结合，必将产生更加经济适用的卫星调姿变轨技术。
三、
【发明内容】
[0005]液体蓄存箱、动态加液口、蒸汽发生管、喷汽阀门、太阳能加热装置、自动控制系统。
[0006]1、液体蓄存箱。类似于汽车油箱的装置，用以携带生成蒸汽的液体。
[0007]2、动态加液口。是指卫星在运行过程中，液体用完后，可以通过太空对接技术，通过动态加液口接受外来补给的设备。之所以命名为动态加液口，是为了区别液体箱必备的静态加液口。并且如果不考虑动态加液，这一设备也可以不要。
[0008]3、蒸汽发生管。是液体通过受热变为蒸汽的地方，将蒸汽发生和定向输送融为一体。不管向什么方向喷射的蒸汽，蒸汽发生管都是在内部相通的。蒸汽发生管按整体结构的需要处于多方向分布甚至缠绕。根据需要蒸汽可以在任何一个方向的喷汽阀门喷出。但是在蒸汽发生管内部，全部相通。在蒸汽发生管内，蒸汽就是一个整体汽团。液体在蒸汽发生管中通过太阳能直接或间接加热生成所需的待喷射蒸汽。
[0009]4、喷汽阀门。这是实现将蒸汽变成卫星调姿变轨动力的装置。喷汽阀门与蒸汽发生管相连。根据需要，一个卫星上布置多个喷汽阀门。根据需要和自动控制技术的发展水平，布置的喷汽阀门越多，对卫星调姿变轨的精确性越有益。每一个喷汽阀门的喷射方向都不能自行变动。不管卫星处于何种姿态，某一个阀门喷口，都指向一个明确的方向。任何一个阀门喷射的蒸汽，都对卫行的飞行姿态或轨道有改变作用。
[0010]5、太阳能加热装置。布设在蒸汽发生管上，负责加热进入蒸汽发生管中的液体和蒸汽。以太阳能加热有两种方式；第一是直接加热，第二是电加热。两种方式根据卫星的太空环境另行设计。
[0011]6、自动控制系统。每一次调姿或变轨需要多少液体从蓄液箱中进入蒸汽发生管，要产生多么高温度的蒸汽，在什么时候从哪个喷汽口喷出。这些都需要自动控制系统完成。自动控制系统通过接受指令，明确自身姿态和运动状态，指挥整个系统，随机完成每一次的任务。
四、【具体实施方式】
[0012]1、标准调姿程序。在轨卫星需要调整姿态时，根据调姿所需的推力，自动控制系统从液体蓄存箱中提取相应的液体进入蒸汽发生管。相应的液体在蒸汽发生管中，在太阳能的直接和间接加热下，温度不断升高，液体便发生汽化，汽体温度的不断增高，使其所储备的能量也不断提高。在汽体总质量一定时，温度越高，所能产生的推力越大。在太阳能的加温下，当汽体的温度达到预定需求时。自动控制系统根据调姿需要，打开一个或几个喷汽阀门。汽体喷射而出，产生的推力使卫星改变姿态。调姿结束时还需要一次回调性蒸汽喷射。
[0013]2、标准变轨程序。在轨卫星需要调整轨道时，根据变轨所需的推力，自动控制度素从液体蓄存箱中提取相应的液体进入蒸汽发生管。产生了符合要求的蒸汽后，相应的一个或几个喷气阀门同时打开，喷出的蒸气产生定向推力，推动卫星变轨。蒸汽全部喷净后，卫星仍在惯性作用下在即定方向上做均速变轨运动。如果要加速卫星的变轨，就在前一次制造的蒸汽喷净之后，再注入液体再产生蒸气再喷射。达到预定轨道时，再反向喷汽消阶变轨惯性，实现变轨。
[0014]3、一次产生的蒸气，多次使用的程序。当调姿和变轨完成时，蒸汽发生管中仍然存留可产生推力的蒸汽。只需要关闭所有的喷汽阀门，汽体不能喷出，无论管道中的汽体压力有多大，都不能产生改变卫星姿态或轨道的推力，直到下一次使用时。
[0015]4、太空连接技术，使太空加注液体，延长卫星寿命成为可能。以水为例，水比各种化学燃料的安全性高得多。大大降低了太空加注动力原料的技术门坎。
【主权项】
1.一种卫星调姿或变轨的方法，这种方法的特征是；通过太阳能加热液体，产生高温蒸汽再通过定向喷射蒸汽，实现卫星调姿或变轨。2.一种太空蒸汽的生产方法，这种方法的特征是；利用太阳能幅射加热和太阳能电池产生的电加热液体，产生推动卫星调姿或变轨的蒸汽。3.—种太空蒸汽动力系统的组合方法，这种方法的特征为；将液体蓄存箱、动态加液口、蒸汽发生管、喷汽阀门、太阳能加热装置、自动控制系统的全部或部分组成的卫星调姿变轨的蒸汽动力系统。4.一种多方向喷射气体，获得反作用力的方法，这种方法的特征是；在内部联通的容器外壁，在不同方向按装多个气体喷口。
【文档编号】B64G1/26GK105883007SQ201410538092
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月25日
【发明人】葛泓杉, 方思源
【申请人】葛泓杉, 方思源