CN115402536B - 面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，共占用Ф162mm*272mm的空间，包括一体化贮箱模块、喷口模块和控制模块。一体化贮箱模块包括主储箱、缓压箱、电加热模块、压力/温度传感器、加注阀、管接头、电磁阀组。一体化贮箱模块用于储存液态推进剂R236fa、稳定推进剂的压力、实时监测推进剂温度和压力、最终将推进剂输送到喷口；喷口模块包括八个基于MEMS技术的微型喷口，通过喷口的耦合提供失稳目标消旋所需要的脉冲冲量；控制模块用于实现推进系统的闭环控制。本发明通过微推进系统提供消旋载荷对失稳目标消旋所需要的脉冲冲量，以及维持失稳目标在低角速率状态下所需要的脉冲冲量，进一步解决空间碎片的操控、抓捕等问题。
Description
技术领域
本发明涉及空间失稳目标操控技术领域，具体涉及一种面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统。
背景技术
太空是人类共同的家园，航天活动深刻改变了人类的生活形态。近年来，人类太空活动快速增多，导致在轨维修救援和空间环境治理的问题日益如初突出。基于此，国内外逐步开展了失效飞行器或大型空间碎片抓捕、操控、清除等技术攻关，并推动维修救援和碎片清除在轨演示验证。
高速旋转失稳目标操控是空间维修救援的关键难点，核心问题在于多数空间碎片在轨的长期姿态演化过程中，将绕最大惯量主轴旋转，并伴随一定的章动。其中，旋转角速度5°/s～20°/s不等，章动角则多在15°以内。这为在轨碎片清除带来了很大困难。对高速旋转失稳目标的操控首先需要通过对其进行消旋，其次通过维护星上的工具对其开展在轨维修，延长目标在轨寿命。由于微纳卫星具有反应快、成本低等优势，可充分利用运载搭载余量快速发射入轨。随着微纳卫星技术的发展，当前百公斤级微纳卫星平台可实现对非合作目标的自主机动抵近、相对绕飞观测、悬停指向及承载载荷的能力，是以低成本快速实现维修救援演示验证的理想手段。目前国内高密度发射成为常态，每年已达到近40余次运载发射，为微纳卫星搭载发射提供了充足机会。因此，可以微纳平合为依托，承载消旋载荷，搭载发射入轨，抵近至失稳模板附近后，对目标进行消旋，便于后续对其接管维护。
目前已有的消旋方法总的来说可以分为两类，一类是基于能量转移的消旋技术，即将目标与抓捕卫星看成一个能量守恒的总体，将目标的角动量转移到抓捕卫星上达到消旋的目的，系统总能量不变；另一类是基于能量损耗的消旋技术，抓捕卫星对目标施加一定的力或力矩以耗损目标的动能和角动量，从而抑制目标的自旋运动。按照消旋力矩是否与目标接触可将消旋分为接触式和非接触式两种方法。接触式方法适用于较大目标的快速消旋，非接触式无需与目标相接触，减小了碰撞的危险，可在安全距离外降低目标转速。当前，国际上消旋采用的主要手段包括毛刷、充气帆、反作用飞轮、电磁消旋、yo-yo消旋等方式。
喷气消旋载荷主要附着在失稳目标上，通过所携带的微推进系统以及敏感器件，感知失稳目标旋转角速度。基于所设计的消旋控制律，控制推进系统向反向喷气，提供消旋力矩，实现失稳目标快速消旋。而冷气推进具有结构简单、性能可靠、成本低、推力精确等优点，是目前技术最为成熟的推进系统。传统冷气推进采用氮气、氙气作为推进剂，推进剂气态贮存和较低的比冲造成贮箱体积较大。液化气推进是指气体推进剂以液态贮存，通过加热或汽化装置使液态推进剂汽化，再通过推力器喷射产生推力。液化气推进的功能要求与特点，对推进系统提出了更大的挑战，一体化、轻量化、高集成度设计是未来亟需攻克的难关。
2021年7月，西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室针对双臂空间机器人抓捕自旋目标后的镇定操作，在考虑机器人系统输入约束的条件下，提出了一种跟踪期望运动轨迹同时对末端接触力进行调节的柔顺控制方法。通过双臂7自由度空间机器人消除目标自旋运动的仿真结果，验证了所提方法的有效性。
2019年7月，哈尔滨工业大学结合双空间机械臂，选择能够提供强磁场，几乎不消耗能源且适合与空间机械臂末端结合的八块钕铁硼永磁体构成的盘式Halbach阵列作为装置的主体，提出了基于电磁消旋装置的消旋策略。双空间机械臂分别搭载一个消旋装置，环抱翻滚航天器，在目标三轴上施加消旋力矩，稳定衰减目标的章动角与自旋角速度，是非接触消旋方式中的优异探索。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，不仅对转动惯量和角速度的目标适应性较宽，还可以可应用于失稳目标消旋后的姿态维持。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统共占用Ф162mm×272mm的空间，包括一体化贮箱模块、喷口模块、控制模块。其中一体化贮箱模块用于存储推进剂、稳定推进剂的压力、保证推进剂的汽化并将推进剂通过软管输送至喷口处、以及与外部的连接；喷口模块包括喷口和相对应的工装，用于产生推力，提供所需的速度增量，实现不同方向的消旋；控制模块用于实现推进系统的自闭环控制。
所述一体化贮箱包括主储箱、缓压箱、电加热模块、压力/温度传感器、加注阀、管接头、电磁阀组。通过四个压力传感器实时监测推进剂的压力和温度，电加热模块对主储箱进行预热，在缓压箱进行充气的同时，进行加热，提高推进剂的温度，保证推进剂完全汽化，增大比冲。为了减少不必要的管路，只留下主储箱和缓压箱的推进剂入口和推进剂出口，提高整体的集成度，通过3D打印的方式来进行加工，打印出胚件之后，再进行精加工处理，在提高集成度的同时，保证整体的轻量化。主储箱的两个推进剂出口对应缓压箱设置两个推进剂入口，在实际工作过程中，其中一组作为备份，缓压箱共设置八个推进剂出口，对应八个喷口。由于主储箱较大，推进剂晃动的频率如果与系统的频率发生耦合，会引起系统的不稳定。因次在贮箱内设计防晃阻尼装置，即圆环形挡板来改变晃液频率，避免共振。
所述喷口模块包括8个基于MEMS技术的微型喷口及对应的工装，其中，MEMS喷口尺寸为18mm×10mm×2mm，推进剂在外部经过充分的汽化进入气体流道，再通过拉瓦尔喷口喷出产生推力。喷口的工装和固定喷口工装的工装都尽可能小型化、轻量化，两个喷口为一组，通过工装均匀的固定在缓压箱的四周，且对称安装的方式，保证了整体的稳定性。
所述控制模块包括电源模块、压力/温度采集模块、电加热开关、阀控制模块。电源模块给压力/温度采集模块、电加热开关、阀控制模块供电；压力/温度采集模块用于分别实时采集主储箱和缓压箱内的温度与压力；电加热开关用于接收来自总体模块发送的控制信号，从而打开或关闭电加热，保证推进剂的完全汽化；阀控制模块用于接收来自总体的控制信号，从而打开或关闭隔离阀和喷口阀，实现推进剂的补加和喷气。
所述电源模块、压力/温度采集模块、电加热开关、阀控模块形成闭环控制。当接收到速度增量指令后，当实时采集到的缓压箱的压力低于设定值时，打开隔离阀和电加热，主储箱向缓压箱补充推进剂，达到设定值后，关闭隔离阀，待缓压箱的压力稳定后，打开喷口，充分汽化的推进剂从喷口喷出，产生所需推力，以提供相应的速度增量。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)本发明将主储箱、缓压箱和部分管路进行一体化设计，基于增材制造技术(3D打印)加工出贮箱整体，简化了系统的整体结构，提高了系统的集成度，降低了系统的复杂度、质量和加工成本。
(2)本发明的一体化贮箱的主储箱内部设计防晃板，防止随着推进剂的消耗，剩余的推进剂的晃动如果与总体的控制系统发生耦合，会引起系统的不稳定。
(3)本发明基于集成电路技术设计的控制模块体积小、功能集成度高，且与电磁阀直接焊接连接，减少线连接，可靠性高，可实现与载荷总体的通信及推力产生过程的闭环控制。
(4)本发明的喷口定向安装精度高，整体抗冲击抗振动能力强，可确保推进系统的正常工作。
(5)本发明八个喷口采取最优分布，通过单个或多个喷口同时作用可以解决各个方向的消旋任务。
(6)本发明是一套单独的系统，不会增加其他系统的寿命要求，也不会受其他系统是否正常的影响，在不干扰其他系统的同时也保障自身的可靠性。
(7)本发明采用市售高频超小型电磁阀，体积小、功耗低，不仅可以产生恒定的稳态推力，而且可以产生稳定的脉冲推力。
(8)本发明采用市售低成本高精度压力/温度传感器，可以精确测量主储箱和缓压箱里推进剂的压力和温度，便于精确控制推力范围，来产生精确恒定的推力。
附图说明
图1是本发明快速消旋微推进系统立体结构示意图。
图2是本发明快速消旋微推进系统主视图。
图3是本发明快速消旋微推进系统后视图。
图4是本发明快速消旋微推进系统原理简图。
图5是本发明快速消旋微推进系统YOZ面喷口布局简图。
图6是本发明快速消旋微推进系统XOZ面喷口布局简图。
图7是本发明快速消旋微推进系统剖视图。
图8是本发明快速消旋微推进系统的一体化贮箱示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1～图8，本发明所述的面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统占用Ф162mm×272mm的空间，包括一体化贮箱模块、喷口模块和控制模块；其中一体化贮箱用于存储推进剂和稳定推进剂的压力，通过电加热保证推进剂的汽化，通过接头、电磁阀、软管将完全汽化的推进剂送至喷口，一体化贮箱包括主储箱1、缓压箱5、第一压力/温度传感器组21、第二压力/温度传感器组28、加注阀12、第一主储箱管接头16、第二主储箱管接头23、第一缓压箱管接头13、第二缓压箱管接头22、第三缓压箱管接头17、第四缓压箱管接头18、第五缓压箱管接头19、第六缓压箱管接头20、第七缓压箱管接头24、第八缓压箱管接头25、第九缓压箱管接头26、第十缓压箱管接头27、电磁阀组15和若干电加热模块2。
主储箱1为圆柱壳体，缓压箱5包括第一矩形空腔、四个空心凸台和四个第二矩形空腔，第一矩形空腔固连在主储箱1顶面，两者不连通，第一矩形空腔底面作为主储箱1顶面的圆内接长方形，在第一矩形空腔的四条边上分别连通一个第二矩形空腔，以提高空间的利用率，四个空心凸台固定在第一矩形空腔顶面的四个角上。在主储箱1的圆周外壁以及缓压箱5的空心凸台分别通过螺钉与消旋载荷总体连接。由于主储箱1在地面进行推进剂加注时无法加满，因此推进剂的晃动会影响整个系统的稳定性，所以本发明在主储箱1的内部设计防晃阻尼装置即圆环形挡板，避免共振。采用的对称环形挡板，在高阻尼区域作用宽度的有效范围为0.15～0.2R(R表示主储箱1的半径)，因此挡板的设计宽度为11mm。若宽度过大，在实际工程中可能会衍生出受力过大的问题，影响稳定性。不同的安装角度会产生不同的影响，本发明采用的90°的水平安装防晃效果最好，过大或过小，都会使防晃效果变差。由于主储箱1较长，单层的挡板无法满足防晃要求，因此本发明根据主储箱1的长度采用3层挡板组合设计。对于安装间隔，在主储箱1中，在推进剂充足和快消耗完的时候，此时的晃液影响不显著，因此在安装挡板的时候距离顶端和底端的距离可以稍大于中间部位，中间部位通过设计较为紧凑的对称环形挡板，挡板之间距离为30mm，来保证阻值特性沿液高变化均匀，从而保证整体结构的稳定性。
第一压力/温度传感器组21和第二压力/温度传感器组28平行对称固定在主储箱1和缓压箱5的相接处。每个压力/温度传感器组包括至少两个压力/温度传感器，分别测量主储箱1和缓压箱5。第二压力/温度传感器组28作为备份，提高可靠性。主储箱1和缓压箱5外壁上分别固定有电加热模块2，电加热模块2不与压力/温度传感器组发生干涉，所述电加热模块2采用薄膜加热电阻，通过电加热模块2对推进剂在主储箱1进行预热，在缓压箱5进行充气的同时，对缓压箱5进行加热，提高推进剂的温度，保证推进剂完全汽化，增大比冲。
主储箱1推进剂入口的加注阀12固定在主储箱1顶面，第一缓压箱管接头13和第二缓压箱管接头22分别连接在缓压箱5上，作为缓压箱5的推进剂入口。主储箱1上分别设有第一主储箱管接头16和第二主储箱管接头23，作为的主储箱1推进剂出口，缓压箱5上设置第三缓压箱管接头17、第四缓压箱管接头18、第五缓压箱管接头19、第六缓压箱管接头20、第七缓压箱管接头24、第八缓压箱管接头25、第九缓压箱管接头26、第十缓压箱管接头27作为八个缓压箱推进剂出口，分别对应喷口模块中的八个喷口。电磁阀组15通过电磁阀工装14固定在缓压箱5的第一矩形空腔顶面，所述电磁阀组15包括两个隔离阀和八个喷口阀(均为市售高频电磁阀，开启时间和关闭时间均为毫秒级别)，主储箱1上的一个推进剂出口通过隔离阀连接缓压箱5上的一个推进剂入口作为一组，在实际工作过程中，两组中的任意一组作为备份，每个缓压箱推进剂出口通过一个喷口阀连接一个喷口。
加注阀12用于在地面时向主储箱1添加推进剂，第一主储箱管接头16作为主储箱推进剂出口，通过软管输送至缓压箱5。第一缓压箱管接头13和第二缓压箱管接头22均为缓压箱推进剂入口，其中第一缓压箱管接头13与第二主储箱管接头23互相配合，作为备份。
压力/温度传感器组实时检测主储箱1和缓压箱5内推进剂的温度和压力，每次接收到喷气指令，控制模块根据此时缓压箱5的压力，打开一个隔离阀，主储箱1向缓压箱5补充推进剂，同时进行电加热，待缓压箱5压力达到设定值后，关闭隔离阀，待缓压箱压力5稳定后，打开喷口阀，充分汽化的推进剂从喷口喷出，产生推力。
喷口模块包括8个基于MEMS技术的微型喷口：Z1-喷口3、X-喷口4、Y-喷口6、Z1+喷口7、X+喷口8、Z2-喷口9、Z2+喷口10、Y+喷口11，上述喷口两两一组，通过工装安装在缓压箱5上，具体的分组入下表所示：
表1喷口及工装分组
为了实现所有方向的消旋，本发明通过八个喷口的相互配合，可提供六个方向上的推力。其中在XOY平面(原点O位于主储箱1底面圆心，X正方向指向为X+喷口8的喷口朝向，Y的正方向指向为Y+喷口11的喷口朝向)上，设置了四个水平方向的喷口(X+喷口8、X-喷口4、Y+喷口11、Y-喷口6)，来提供X+、X-、Y+、Y-方向上的推力，由于整体结构的限制，无法实现Z方向上喷口的安装来提供Z+和Z-两个方向的推力，为此，在不增加结构原有的长度，且能够提供足够的推力，设计两个斜向上45°(Z1+喷口7、Z2+喷口10)和两个斜向下45°(Z1-喷口3、Z2-喷口9)的对称安装方式，通过两个喷口的耦合，来提供Z轴正负方向上的推力。其中，MEMS喷口尺寸为18mm×10mm×2mm，充分汽化的推进剂进入气体流道，通过拉瓦尔喷口喷出产生推力。
控制模块包括电源模块、压力/温度采集模块、电加热开关、阀控模块。控制模块固定在缓压箱5的第一矩形腔体顶面，且位于电磁阀组15上方，电源模块分别与压力/温度采集模块、电加热开关和阀控模块连接，用于供电。压力/温度采集模块分别与第一压力/温度传感器组21第二压力/温度传感器组28连接，采集主储箱1和缓压箱5内的实时温度与压力。阀控模块与电磁阀组15连接，阀控模块一方面用于接收来自总体发送的控制信号，进行打开或关闭隔离阀，从而进行推进剂的补给；另一方面用于接收来自总体发送的控制信号，打开或关闭多个喷口阀，完成某个特定方向的消旋。电加热开关用于连接电加热模块2，用于接收来自总体发送的控制信号，打开或关闭电加热模块2，保证推进剂的充分汽化。
结合图6，面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统的工作原理：通过选择饱和蒸气压与汽化热均较低且安全的推进剂，通过加注阀12注入主储箱1，此时所有电磁阀处于关闭状态。当微推进系统通电时，第一压力/温度传感器组27开始检测主储箱1和缓压箱5压力与温度，此时可在主储箱1进行利用电加热模块2预热，同时推进系统等待指令。当接收到喷气指令时，控制模块根据此时缓压箱5的压力，打开隔离阀，主储箱1向缓压箱5补充推进剂，同时用电加热模块2对缓压箱5进行加热，待缓压箱5压力达到设定值后，关闭隔离阀，待缓压箱5压力稳定后，根据指令打开喷口，充分汽化的推进剂从喷口喷出，产生推力。
面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统的工作方式：八个喷口即：Z1-喷口3、X-喷口4、Y-喷口6、Z1+喷口7、X+喷口8、Z2-喷口9、Z2+喷口10、Y+喷口11可以同步或异步开启，执行各个方向的消旋任务，既可以稳定值输出，也可以脉冲输出。
工作说明
面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统在上箭之前进行推进剂加注，避免推进剂泄露，从而提高运送、调试过程中的安全性。因此，加注阀12安装在主储箱1的顶面，且采用快速插头即可进行加注，无需对卫星进行拆解。隔离阀和喷口阀都是微型高精密高频阀门，如果推进剂含有杂质，会造成阀门堵塞，所以在加注推进剂时，加注时必须设置过滤器，确保杂质无法进入主储箱1，保证主储箱1内推进剂的纯净。在上箭之前一直到入轨之后，隔离阀一直处于关闭状态，防止气体泄漏。进入轨道之后，控制模块上电，第一压力/温度传感器组21或第二压力/温度传感器组28开始工作，用于实时监测主储箱1和缓压箱5内的压力与温度，并实时反馈到总体的MCU。由于推进剂在缓压箱5内的压力低于R236fa的饱和蒸气压，因此R236fa在缓压箱内以气态形式储存。推力器接受到喷气的信号后，控制模块通过控制不同喷口阀的通断，压缩气体经过拉瓦尔喷口膨胀加速后，产生推力。
实施例：以消旋载荷为例
结合图1～图8，面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统共占用Ф162mm×272mm的空间。面向失稳目标的消旋冷气微推进系统主要由一体化贮箱模块、喷口模块和控制模块三个部分组成。一体化贮箱模块包括主储箱1、缓压箱5、第一压力/温度传感器组21、第二压力/温度传感器组28、电加热模块2、加注阀12、第一主储箱管接头16、第二主储箱管接头23、第一缓压箱管接头13、第二缓压箱管接头22、第三缓压箱管接头17、第四缓压箱管接头18、第五缓压箱管接头19、第六缓压箱管接头20、第七缓压箱管接头24、第八缓压箱管接头25、第九缓压箱管接头26、第十缓压箱管接头27、电磁阀组15。主储箱1和缓压箱5通过增材制造技术(3D打印)一体化加工。主储箱1用于储存推进剂，缓压箱5用于稳定推进剂的压力，电加热模块2用于保证推进剂的充分汽化，形成低压气体最终供给喷口模块。整个系统通过主储箱1的圆周外壁以及缓压箱5的空心凸台分别通过螺钉与总体连接。
在工作时，第一主储箱管接头16作为主储箱1的推进剂出口，通过软管经过隔离阀连接至作为缓压箱5的推进剂入口的第二缓压箱管接头22，实现推进剂的输送，同时第一缓压箱管接头13与第二主储箱管接头23互相配合，作为备份，提高系统的可靠性。第一压力/温度传感器组21实时监测主储箱1和缓压箱5内推进剂的温度与压力，第二压力/温度传感器组28用作备份。缓压箱5上设置第三缓压箱管接头17、第四缓压箱管接头18、第五缓压箱管接头19、第六缓压箱管接头20、第七缓压箱管接头24、第八缓压箱管接头25、第九缓压箱管接头26、第十缓压箱管接头27作为八个缓压箱推进剂出口，分别对应喷口模块中的八个喷口，具体对应关系如下所示：
表2连接通路
每次接收到喷气指令，控制模块根据此时缓压箱5的压力，打开隔离阀，主储箱1向缓压箱5补充推进剂，待缓压箱5压力达到设定值后，关闭隔离阀，同时进行加热处理，待缓压箱5压力稳定后，打开单个或多个喷口阀，充分汽化的推进剂从单个或多个喷口喷出，产生推力。由于推进剂R236fa汽化温度为-1.44℃，一般平台内温度都高于0℃，所以只需要控制好缓压箱5内的推进剂的压力，就可以保证推进剂完全汽化。
控制模块包括电源模块、压力/温度采集模块、电加热开关、阀控模块。电源用于给压力/温度采集模块、电加热开关、阀控模块供电。具体的电连接包括：提供12V连接加热模块2，给第一压力/温度传感器组21和第二压力/温度传感器组28的提供5V和3.6V，给阀控模块提供24V、5V和3.6V；压力/温度采集模块除了电源模块提供的电源连接，还与第一压力/温度传感器组21和第二压力/温度传感器组28由通讯连接。电加热开关直接和电加热模块2连接，给推进剂进行加热；阀控模块和电磁阀组15直接通过焊接连接到一起，减少线连接，提高可靠性，同时还有自总体的电磁阀控制信号，控制喷口的打开和关闭，充分汽化的推进剂从喷口喷出，产生推力。
综上所述本发明即面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统体积小、质量轻，完全符合立消旋任务指标中的小型化、轻量化要求，其模块化、独立化也不会影响其他系统的运作，并且没有对其他子系统的寿命提出更高要求。本发明的面向失稳目标的消旋冷气微推进系统结构简单、成本低、完整性好、推力精度高、可靠性高。本发明采用高频超小型电磁阀，体积小、功耗低，推力不仅可以以稳定值输出，还可以以脉冲输出。本发明采用高精度压力/温度传感器，可以精确测量推进剂的压力和温度，便于精确控制推力范围，来产生精确的推力。
Claims (6)
1.一种面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，其特征在于：包括一体化贮箱模块、喷口模块和控制模块；一体化贮箱用于存储推进剂和稳定推进剂的压力，通过电加热保证推进剂的汽化，将完全汽化的推进剂送至喷口，一体化贮箱包括主储箱（1）、缓压箱（5）、第一压力/温度传感器组（21）、第二压力/温度传感器组（28）、加注阀（12）、第一主储箱管接头（16）、第二主储箱管接头（23）、第一缓压箱管接头（13）、第二缓压箱管接头（22）、第三缓压箱管接头（17）、第四缓压箱管接头（18）、第五缓压箱管接头（19）、第六缓压箱管接头（20）、第七缓压箱管接头（24）、第八缓压箱管接头（25）、第九缓压箱管接头（26）、第十缓压箱管接头（27）、电磁阀组（15）和若干电加热模块（2）；
主储箱（1）为圆柱壳体，缓压箱（5）包括第一矩形空腔、四个空心凸台和四个第二矩形空腔，第一矩形空腔固连在主储箱（1）顶面，两者不连通，第一矩形空腔底面作为主储箱（1）顶面的圆内接长方形，在第一矩形空腔的四条边上分别连通一个第二矩形空腔，四个空心凸台固定在第一矩形空腔顶面的四个角上；在主储箱（1）的圆周外壁以及缓压箱（5）的空心凸台分别与消旋载荷总体连接；在主储箱（1）的内部设有环形挡板，避免共振；
第一压力/温度传感器组（21）和第二压力/温度传感器组（28）平行对称固定在主储箱（1）和缓压箱（5）的相接处；每个压力/温度传感器组包括至少两个压力/温度传感器，分别测量主储箱（1）和缓压箱（5）；第二压力/温度传感器组（28）作为备份，主储箱（1）和缓压箱（5）外壁上分别固定有电加热模块（2），电加热模块（2）不与压力/温度传感器组发生干涉，通过电加热模块（2）对在主储箱（1）内的推进剂进行预热，在缓压箱（5）进行充气的同时，对缓压箱（5）进行加热，提高推进剂的温度，保证推进剂完全汽化，增大比冲；
主储箱（1）推进剂入口的加注阀（12）固定在主储箱（1）顶面，第一缓压箱管接头（13）和第二缓压箱管接头（22）分别连接在缓压箱（5）上，作为缓压箱（5）的推进剂入口；主储箱（1）上分别设有第一主储箱管接头（16）和第二主储箱管接头（23），作为的主储箱（1）推进剂出口，缓压箱（5）上设置第三缓压箱管接头（17）、第四缓压箱管接头（18）、第五缓压箱管接头（19）、第六缓压箱管接头（20）、第七缓压箱管接头（24）、第八缓压箱管接头（25）、第九缓压箱管接头（26）、第十缓压箱管接头（27）作为八个缓压箱推进剂出口，分别对应喷口模块中的八个喷口；电磁阀组（15）固定在缓压箱（5）的第一矩形空腔顶面，所述电磁阀组（15）包括两个隔离阀和八个喷口阀，主储箱（1）上的一个推进剂出口通过隔离阀连接缓压箱（5）上的一个推进剂入口作为一组，在实际工作过程中，两组中的任意一组作为备份，每个缓压箱推进剂出口通过一个喷口阀连接一个喷口；
加注阀（12）用于在地面时向主储箱（1）添加推进剂，第一主储箱管接头（16）作为主储箱推进剂出口，通过软管输送至缓压箱（5）；第一缓压箱管接头（13）和第二缓压箱管接头（22）均为缓压箱推进剂入口，其中第一缓压箱管接头（13）与第二主储箱管接头（23）互相配合，作为备份；
第一压力/温度传感器组（21）和第二压力/温度传感器组（28）分别对应实时检测主储箱（1）和缓压箱（5）内推进剂的温度和压力，每次接收到喷气指令，控制模块根据此时缓压箱（5）的压力，打开一个隔离阀，主储箱（1）向缓压箱（5）补充推进剂，同时进行电加热，待缓压箱（5）压力达到设定值后，关闭隔离阀，待缓压箱（5）压力稳定后，打开喷口阀，充分汽化的推进剂从喷口喷出，产生推力。
2.根据权利要求1所述的面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，其特征在于：所述环形挡板的宽度为11mm。
3.根据权利要求1所述的面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，其特征在于：主储箱（1）内平行间隔设置有3层挡板，相邻两个挡板之间距离为30mm，来保证阻值特性沿液高变化均匀，从而保证整体结构的稳定性。
4.根据权利要求1所述的面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，其特征在于：所述电加热模块（2）采用薄膜加热电阻。
5.根据权利要求1所述的面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，其特征在于：喷口模块包括8个基于MEMS技术的微型喷口，分别为Z1-喷口（3）、X-喷口（4）、Y-喷口（6）、Z1+喷口（7）、X+喷口（8）、Z2-喷口（9）、Z2+喷口（10）、Y+喷口（11），上述喷口两两一组，通过工装安装在缓压箱（5）上。
6.根据权利要求1所述的面向空间失稳目标快速消旋电热喷气式微推进系统，其特征在于：控制模块包括电源模块、压力/温度采集模块、电加热开关、阀控模块；控制模块固定在缓压箱（5）的第一矩形腔体顶面，且位于电磁阀组（15）上方，电源模块分别与压力/温度采集模块、电加热开关和阀控模块连接，用于供电；压力/温度采集模块分别与第一压力/温度传感器组（21）、第二压力/温度传感器组（28）连接，采集主储箱（1）和缓压箱（5）内的实时温度与压力；阀控模块与电磁阀组（15）连接，阀控模块一方面用于接收来自消旋载荷总体发送的控制信号，进行打开或关闭隔离阀，从而进行推进剂的补给；另一方面用于接收来自总体发送的控制信号，打开或关闭多个喷口阀，完成某个特定方向的消旋；电加热开关用于连接电加热模块（2），用于接收来自总体发送的控制信号，打开或关闭电加热模块（2），保证推进剂的充分汽化。
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