CN109774976B - 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 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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

技术领域

本发明属于航天器推进技术与轨道与姿态控制技术领域，属于适用于微小航天器进行轨道与姿态控制的固体燃料微型推力发生装置。

背景技术

航天器指的是在太空中运行，进行探索、通讯、实验等特定任务的飞行器。微小航天器具有成本低、研制周期短、发射灵活、功能密度高等诸多优点，具有巨大的发展潜力和应用前景。目前，全球的微小航天器产业呈现了爆炸式发展态势，为了更加充分的利用微小航天器的巨大优势，开发适合微小航天器轨道与姿态控制系统的推力发生装置的需求越来越高。固体燃料微型推力发生装置能很好的契合此需求，并获得了大量关注。

运用固体燃料微型推力发生装置可以对微小航天器进行轨道与姿态进行控制，其具备高精度、小冲量、高密度、易贮存、易组装等优点，非常适用进行特殊任务的微小航天器、微小航天器编队飞行、快速响应卫星。

固体微型推力发生装置一般是基于微机电技术(MEMS)技术研发的，通常将固体推进剂贮存在通过微加工技术制作的常压储存箱中，利用MEMS技术在同一块芯片上集成多个独立的微型推力发生单元。较为经典的微型推力发生装置的主体结构包括三部分：点火电路层、燃烧室层和喷管层。其工作原理为点火电路对燃烧室中的燃料进行点火，燃料燃烧形成燃气流，释放高温高压燃气，由喷管喷出，产生推力。展示在2017年发表于《ActaAstronautica》上的Hyun-Ung Oh等人的论文中的固体微型推力发生装置就是这种点火电路层与燃烧室层分层设计的方案。不同的设计方案中点火电路层的位置不同，例如2009年Jongkwang Lee等人发表的论文《Design,fabrication,and testing of MEMS solidpropellant thruster array chip on glass wafer》中，点火层位于燃烧室层和喷管层之间，这样的布局模式符合经典结构；2000年发表在《Sensors and Actuators A:Physical》上的Lewis等人的论文“Digital micropropulsion”中介绍的TRW公司的产品，其点火电路层位于燃烧室的底部，与喷口相对的位置，这种布局方式能为减轻或避免燃烧产物对点火装置产生冲击作用。尽管如此，目前的微型推力发生装置都只能点火一次，点火后即失去推力产生能力。

微型推力发生装置产生的冲量脉冲可以满足微小航天器的轨道控制，也可以对微小航天器的姿态进行连续的精确微调。其十分适用于微小航天器的姿态轨道控制，但它每一个推力发生装置只能输出一次推力的特性很大影响了它的实际应用。例如，洪延姬等编著的《先进航天推进技术》中第7.8节中提到：对质量为100kg的人造地球卫星来说，“在一个‘标准’任务中，位置保持所需的推力器数目为每年200个-1000个”，按当前平均技术水平，这“等价于90cm²-340cm²的表面积”。若将质量100kg的微小卫星视为立方体，其一个侧面的表面积大约为1600cm²-2500cm²。容易计算，为保证卫星正常工作5年，所需推力器将覆盖几乎整个侧面。众所周知，航天器外表面需要布置温度控制装置、姿态敏感装置、有效载荷、太阳电池、通信设备等多种设备设施，若将大部分面积用于布置推力器阵列，必将影响航天器正常工作的能力。上述例子是将固体推进剂微型推力发生装置用于轨道控制的例子，如果考虑将固体推进剂微型推力发生装置用于姿态控制，推力器数量的增长将是灾难性的。以轨道周期90分钟的太阳同步轨道为例，如果输出控制力矩的周期为0.5秒，每次都需要输出3个轴上的控制力矩，每个轴的控制需要2个推力发生单元点火，则卫星每个轨道周期内就需要消耗64800个推力发生单元，每天需要消耗的推力发生单元个数为1036800个！

由此可见，如想要满足微小航天器长时间的轨道与姿态控制，则需要微型推力发生装置能发生次数足够多的推力脉冲。此种需求有两种解决方案：一、携带足够多的推力发生单元；二、重复使用现有的推力发生单元。

考虑到卫星的表面积有限，第一种方案的要求即为尽可能密集的布置推力发生单元，例如，2000年Youngner等人的研究报告《MEMS Mega-pixel Micro-thruster Arraysfor small satellite station keeping》中就介绍了一种在边长3.3cm的正方形内布置262144个推力发生单元的产品。尽管这方面的成就显著，但此种研究方向也存在着一些不足之处。首先，尽管研究中可以在3.3cm的正方形内布置262144个推力发生单元，但按照上文中算得的每天需要消耗的推力发生单元个数为1036800个计算，每天将消耗这样的产品4片，一年飞行将需要1460片，这样的推力发生装置依旧需要很大的体积用来安装，不适用于微小航天器；其次，这样密集排列的推力发生单元势必会降低每个单元携带的推进剂体积，这样将导致每个推力发生单元能够产生的推力下降，则完成某一指令推力所使用的推力单元数量会相应增加，显然，这一代价降低了这种努力的实际效果；最后，由于每个推力发生单元之间的间隔被大幅度缩小，燃烧爆炸所产生的热量意外引燃周围的其他推力单元的可能性会大幅提高，想要解决这一安全性问题，则需要对推力单元的隔热性进行提升，即使用非硅材料制造固体微型推力发生装置，这无形增加了研发所需要的投入。

第二种解决方案相比较第一种方案有着体积更小、推力更大和安全性更有保障的优点。例如2016年4月6日申请、2017年5月10日公告授权的专利号为ZL201610207706.4的发明专利《一种可以多次装填燃料的微型推力发生装置及其操作方法》中，公开了一种可多次点火的微型推力发生装置，其使用可旋转的圆盘机构，将燃烧室无燃料的推力发生单位依次送入燃烧室清理装置、燃料加注装置、燃烧室密封装置中，完成燃料的重新装填，使推力发生单元能够重复使用。这种实施方案能很好的解决重复使用现有的推力发生单元的问题，但也有其不足之处。如机构较为复杂，容易出现故障；点火装置虽然紧贴燃烧室底面布置，可以减少燃烧产物的冲击作用，但依旧容易遭到破坏，导致推力发生单元失效；为抵消圆盘旋转产生的力矩，采用两个同轴圆盘同一时间、以同样的角速率变化规律、向相反的方向旋转同样大小的角度的方法，这样增加了航天器控制系统算法的复杂程度。

发明内容

针对上述固体燃料微型推力发生装置技术的不足，本发明提供一种使用胶囊型燃料单元的微型推力发生装置，并说明其操作方法，其具体描述如下：

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。

上述的微推力发生装置布置的一个或多个微型推力发生单元是推力产生的位置，其布置的点火逻辑电路通过控制计算机对其信号进行控制；其燃烧室壁上布置点火电极的目的是与胶囊型燃料单元上的点火电路组件形成闭合回路来完成点火动作，点火后胶囊型燃料上的点火电路组件遭到破坏，但点火电极不会遭到破坏，重新装填燃料后可以再次使用，达到重复推力单元重新点火的目的。上述的推理发生单元的设计方式，将点火电路与固体燃料结合在一起设计，打破了传统的点火电路与燃料分别设计的局限，提供了推力单元重复使用的新的研究思路。

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。此燃烧室柱头可以装配燃烧室清理装置，如装配有此装置，则燃烧室柱头可设计为双层结构，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；如装配有燃烧室清理装置，则可在微型推力发生单元一次推力输出动作后，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理输出动作之后，也可以发生在若干次推力输出动作发生后。

燃烧室柱头做的往复运动使其能完成燃烧室清理、燃烧室测温、胶囊型燃料的填充以及燃烧室密封的工作。燃烧室柱头的清扫功能使得燃烧室内的点火电极保持清洁，避免点火电极上的尘渣对点火电路造成影响；燃烧室柱头的测量温度功能是为了保证重新填充的燃料不会因为燃烧室温度过高而产生爆炸；燃烧室柱头的密封功能使得推力发生单元中燃料爆炸产生推力且不会破坏装置内其他机构。

燃料单元贮存、输送装置作用为向没有燃料的微型推力发生装置输送胶囊型燃料单元，其分为两部分组成，分别为燃料贮箱和燃料输送管道。燃料单元贮存、输送装置能将胶囊型燃料准确输送到每一个燃烧室与燃烧室柱头之间，为燃料的填充做好了准备。

胶囊型燃料单元的主要作用为燃烧产生推力和与点火电极配合形成点火电路。将点火电路组件的位置设计在胶囊型燃料单元上的优势在于，点火电路中最容易消耗损坏的一部分可以做到常用常新，使得点火电路更加可靠；其次点火电路组件的设计具有多样性，可以设计为导电的密封薄膜，也可以设计为附着在绝缘密封薄膜表面的导电材料，也可以设计为电极位于绝缘密封薄膜表面而点火电路位于固体燃料之间的形式；胶囊型燃料单元的形状与大小和燃烧室匹配，能起到一定的清理燃烧室的作用；另外使用薄膜密封的胶囊型燃料不需要考虑燃料贮存、运输系统因为不够密闭而泄漏固体燃料的问题。

控制算计系统用于整个装置的调控，其控制点火逻辑电路的点火位置、燃烧室柱头的运动情况、燃料单元贮存、输送装置的燃料输送、与其他系统进行通讯等。

本发明还提供一种使用胶囊型燃料单元的微型推力发生装置的操作方法。该方法包含以下步骤：

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。

其中步骤1可以为燃料的填充和航天器控制系统提供依据；步骤2的目的为更新可用与不可用推力发生列表；步骤3的目的是清除燃烧室中残存的燃烧产物和/或未燃烧的燃料，保证燃烧室中的点火电极裸露，以确保重新填充燃料后点火装置能顺利点燃燃料，该步骤使用控制计算机判断是否需要清扫的优势在于可以避免多余的清扫动作，为航天器节省了能量；步骤3的目的是使燃料输送管道通畅；步骤5为燃料的输送，为燃料填充做好了准备；步骤6进行了燃料的装填动作，使燃烧室重新装填好固体燃料，并使燃烧室充分密封；步骤6的目的是更新可用推力发生单元列表和不可用推力发生单元列表，为航天器的姿轨控制系统提供点火指令依据，为燃料的填充提供依据。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施例的可以多次装填燃料的微型推力发生装置组成的示意图。

图2是图1中的燃烧室与燃烧室柱头局部剖视图。

图3是胶囊型燃料的结构示意图。

图中序号说明如下：

序号1是燃料输送管道。

序号2是承载若干个推力发生单元的矩形基盘。

序号3是燃料贮箱。

序号4是圆柱形燃烧室柱头，其中5(1)是燃烧室柱头内层圆柱，5(2)是燃烧室柱头外层圆柱。

序号5是微型推力发生单元。

序号6是控制计算机系统。

序号7是温度控制系统。

序号8是燃烧室内的点火电极。

序号9是燃料输送管道孔洞。

序号10是承载若干个推力发生单元的矩形基盘与承载若干燃烧室柱头的矩形基盘与燃料输送管道之间的连接机构。

序号11是胶囊型燃料的薄膜外壳。

序号12是固体燃料。

序号13是胶囊型燃料单元的点火电路组件。

序号14是承载若干燃烧室柱头的矩形基盘。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1展示的是本发明的可以多次装填燃料的微型推力发生装置的一个实施例。图1中，部件2为承载推力发生装置的矩形基盘，其承载若干个部件5所代表的微型推力发生单元，并为其提供电气连接与机械连接；部件4为燃烧室柱头；部件5所代表的众多微型推力发生单元中，每一个单元均有唯一编号，在某一确定时刻，该编号唯一的存在于可用推力发生单元列表或者不可用推力发生单元列表两者之一中。

部件1为燃料输送管道，其由一条主管道分散成数条分管道，管道的横截面为矩形，图1中所示的输送管道的宽度需略宽于圆柱形胶囊型燃料单元的直径，使固体燃料能够顺利通行不破坏表层薄膜；管道的宽度需要略宽于部件4代表的燃烧室柱头，使燃烧室柱头能顺利进行往返运动。

在图1所示的可以多次装填燃料微型推力发生装置上，推力发生单元沿之间的距离不小于预定的最小间距。

温度控制系统7对可以多次装填燃料微型推力发生装置的预定部位，如燃料贮箱、密封剂贮箱，进行温度检测与温度控制，其中温度控制功能可以由温度控制系统7自主进行，也可接受并执行控制计算机系统7的指令。控制计算机系统6用于管理可以多次装填燃料微型推力发生装置，控制燃烧室柱头的操作，管理可用推力发生单元列表和不可用推力发生单元列表，并与所连接的航天器上的其它计算机系统或其它系统进行信息和指令交互。

图2是图1中的燃烧室与燃烧室柱头局部剖视图，用于展示燃烧室柱头，燃料单元贮存、输送装置与燃烧室的配合关系。图2中展示的是柱头处于下止点位置，等待燃料单元贮存、输送装置输送燃料的情景。图2中部件1为燃料输送管道；部件2为承载若干个推力发生单元的矩形基盘；部件3为燃料贮箱；部件4(1)和4(2)分别为燃烧室柱头的内层圆柱与外层圆柱，两者一同组成图一中的部件4；部件5为微型推力发生单元；部件6为控制计算机系统；部件8为燃烧室内的点火电极；部件9为燃料输送管道孔洞；部件10为承载若干个推力发生单元的矩形基盘与承载若干燃烧室柱头的矩形基盘与燃料输送管道之间的连接机构；部件14为承载若干燃烧室柱头的矩形基盘。

部件1燃料输送管道的的高度略大于胶囊型燃料单元，使固体燃料能顺利输送；燃料输送管道要将燃料准确送入部件9中，使燃料的轴线与部件4和部件5的轴线位于同一直线上。

部件3为燃料贮箱，通过改变其大小可以改变携带的燃料数量，在实际应用中应该充分利用空间，尽可能大的设计其体积。

每一个部件4代表的燃烧室柱头，其轴线应与部件5燃烧室轴线和部件9燃料输送管道孔洞轴线重合。负责为部件5所代表的微型推力发生单元的燃烧室清理、温度测量、燃料填充、燃烧室密封。部件4(1)的直径略小于燃烧室直径，并具有旋转刷头，用来进行燃烧室的清理，其伸入燃烧室的长度应能做到对燃烧室的充分清洁，清理燃烧室结束后，对燃烧室的温度进行测量，防止燃烧室温度过高导致燃料填充时直接爆炸；部件4(2)的直径略大于燃烧室，且略小于燃料输送管道孔洞的直径，用于将固体燃料推入燃烧室，并紧贴燃烧室底部，起到密封燃烧室的作用；部件4类似于往复式活塞发动机中的活塞，其上下运动可以由微型电机进行控制；部件4具有两个止点，其下止点略低于燃料输送管道，使固体燃料能顺利输送，其上止点应与部件3形成过盈配合，使燃烧室能充分密封。

部件8所示的推力发生装置点火电极，该点火电极有两条，呈长条形，其高度为燃烧室的高度；两点火电极之间不导电，不能形成完整的点火电路，只有当胶囊型燃料单元填入燃烧室中后，电极与燃料表面的点火电路组件相接触，才能形成通路，可以达到点火的目的。

部件9燃料输送管道孔洞为略大与燃烧室柱头直径的的圆柱形孔洞，并且其贯穿燃料输送管道。

部件10固连承载推力发生装置的基盘与承载燃烧室柱头的基盘与燃料输送管道，保证部件5与部件6与部件9的准确配合。

部件14承载若干燃烧室柱头的矩形基盘，其承载若干个部件4所代表的燃烧室柱头，并为其提供电气连接与机械连接。

图3为与此可以多次装填燃料的微型推力发生装置配合使用的圆柱形胶囊型燃料单元的剖面示意图。序号11是胶囊型燃料单元的薄膜外壳，序号12是固体燃料，序号13是点火电路组件。

部件11为绝缘的包裹薄膜，形状为圆柱形，其大小能与燃烧室直径配合，保证薄膜与燃烧室内壁充分接触。

部件13为点火电路组件，其附着在部件11上，当部件11与燃烧室内壁充分接触时，部件13将会与部件8形成闭合的点火电路；点火后点火桥被损坏，点火电极保持完整，这样就可以通过更换固体燃料达到推力发生装置重复点火的目的。

图1、图2、图3所示的可以多次装填燃料微型推力发生装置的操作方法的一个实施例可描述如下：

假设编号为(3,4)的推力发生单元当前位于可用推力发生单元列表中。当具编号为(3,4)的推力发生单元点火完成并输出了推力后，将编号为(3,4)的推力发生单元从可用的推力发生单元列表中删除，增加到不可用推力发生单元列表中。此时编号(3,4)对应的部件5推力发生单元中的燃料为空，该推力发生单元对应的部件4燃烧室柱头的状态为固定于上止点。此时由控制计算机判断是否需要对燃烧室进行清扫，如判断需要，则执行燃烧室清理动作，部件4(1)燃烧室柱头内层圆柱伸入燃烧室中，使用旋转刷头进行燃烧室清理，清理完毕后部件4(1)向下移动至与部件4(2)齐平；如判断不需要，则不需要执行清理动作。然后部件4(1)开始进行温度的测量，当温度低于预定值时，部件4燃烧室柱头向下止点移动，并固定在下止点。这时，燃料输送装置部件3与部件1开始输送燃料，将图3所示的新型胶囊型燃料单元准确送至部件9燃料输送管道孔洞中，且保证燃料的轴线与部件9的轴线重合。固体燃料输送到指定位置后，部件4燃烧室柱头推动固体燃料由下止点向上止点运动，并最终固定在上止点。这时部件5燃烧室处于密封状态，部件13点火电路组件与部件8点火电极形成了闭合的点火电路，可以再次执行点火操作。最后，将编号(3,4)的推力发生单元从不可用推力发生单元中删除，增加到可用推力发生单元列表中。

Claims (6)

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，每个微型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、与燃烧室壁形成密封接触并充当燃烧室底；

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；燃烧室柱头可以进行往复运动且有止点，燃烧室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中的任一项所述微型推力发生装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤1，将微型推力发生装置中的微型推力发生单元编号，并按微型推力发生单元中是否具有胶囊型燃料单元，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，将所使用的微型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，该微型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装置则进入步骤3，否则进入步骤4；

步骤3，由控制计算机系统判断是否需要清理燃烧室，如需清理，则该微型推力发生单元对应的燃烧室柱头对微型推力发生单元燃烧室进行清理，如不需清理，则进入下一步骤；

步骤4，该微型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、输送装置向该微型推力发生单元输送圆柱形胶囊型燃料单元，胶囊型燃料单元最终被输送到该微型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，该微型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，使燃烧室柱头与燃烧室底部边缘充分接触并锁定燃烧室柱头位置；

步骤7，控制计算机系统将该微型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。

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