JPH048873A - 姿勢制御用駆動装置 - Google Patents
姿勢制御用駆動装置Info
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- JPH048873A JPH048873A JP10741890A JP10741890A JPH048873A JP H048873 A JPH048873 A JP H048873A JP 10741890 A JP10741890 A JP 10741890A JP 10741890 A JP10741890 A JP 10741890A JP H048873 A JPH048873 A JP H048873A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は人工衛星の姿勢制御用駆動装置に関し、特に姿
勢制御用アポジモータの改良に関する。
勢制御用アポジモータの改良に関する。
（従来の技術）
静止軌道上にある人工衛星は太陽から放射された荷電粒
子（太陽風）や、わずかに宇宙空間に漂う塵や分子と絶
えず衝突を繰り返している。これらが外力となって衛星
は定められた軌道からずれてしまう。従来この軌道修正
のために窒素ガス等を圧力容器に充填し、機械的な弁の
開閉により窒素ガスを噴出させ、この時生ずる反力によ
って静止軌道上に衛星を戻す方法が取られていた。
子（太陽風）や、わずかに宇宙空間に漂う塵や分子と絶
えず衝突を繰り返している。これらが外力となって衛星
は定められた軌道からずれてしまう。従来この軌道修正
のために窒素ガス等を圧力容器に充填し、機械的な弁の
開閉により窒素ガスを噴出させ、この時生ずる反力によ
って静止軌道上に衛星を戻す方法が取られていた。
（発明が解決しようとする課Ｉｆｉ）
従来の姿勢制御用アポジモータは、比較的に静止質量の
大きい窒素（Ｎ２）やヘリウム（Ｈｅ）ガスが動作気体
として用いられていた。これらのガスを充填するボンベ
の容積や重量は衛星搭載可能という条件下では大きな制
限をうける。すなわち、正味のガス容積を増加させる方
法として加圧あるいは容積増大等が考えられるが、前者
は圧力容器の構造的安全性の要求から重量が増加し、後
者はボンベ全体の容積が増加するため、自ずから制限が
あった。充填ガスの量は、これを使い尽くすと以後の衛
星の姿勢制御が不可能となるため、衛星の寿命を決定す
る。このため、従来少ない重量、少ない容積で大量のガ
スを貯蔵できる方法の提供が要望されていた。
大きい窒素（Ｎ２）やヘリウム（Ｈｅ）ガスが動作気体
として用いられていた。これらのガスを充填するボンベ
の容積や重量は衛星搭載可能という条件下では大きな制
限をうける。すなわち、正味のガス容積を増加させる方
法として加圧あるいは容積増大等が考えられるが、前者
は圧力容器の構造的安全性の要求から重量が増加し、後
者はボンベ全体の容積が増加するため、自ずから制限が
あった。充填ガスの量は、これを使い尽くすと以後の衛
星の姿勢制御が不可能となるため、衛星の寿命を決定す
る。このため、従来少ない重量、少ない容積で大量のガ
スを貯蔵できる方法の提供が要望されていた。
本発明は上記従来の姿勢制御装置の欠点を除去し、少な
い重量、少ない容積で大量のガスを貯蔵できる貯蔵手段
を供えた姿勢制御用駆動装置を提供することを目的とす
るものである。
い重量、少ない容積で大量のガスを貯蔵できる貯蔵手段
を供えた姿勢制御用駆動装置を提供することを目的とす
るものである。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、金属水素化合物を収納した圧力容器と
、この圧力容器から供給された水素ガスをプラズマ状態
にするプラズマセルと、このプラズマセルにより発生さ
れたプラズマに運動エネルギーを与え、衛星の姿勢を制
御するための推力を発生する加速電極とを備えたことを
特徴とする姿勢制御用駆動装置により、上記の目的を達
成するものである。
、この圧力容器から供給された水素ガスをプラズマ状態
にするプラズマセルと、このプラズマセルにより発生さ
れたプラズマに運動エネルギーを与え、衛星の姿勢を制
御するための推力を発生する加速電極とを備えたことを
特徴とする姿勢制御用駆動装置により、上記の目的を達
成するものである。
（作用）
圧力容器から供給された水素ガスはプラズマセルにより
プラズマ状態にされ、加速電極により運動エネルギーが
与えられ、これにより発生する推力により、衛星の姿勢
が制御される。
プラズマ状態にされ、加速電極により運動エネルギーが
与えられ、これにより発生する推力により、衛星の姿勢
が制御される。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例である姿勢制御用駆動装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
圧力容器１１内には金属水素化合物１２が収納されてい
る。金属水素化合物１２には重水素が吸蔵されており、
重水素の原子数をＤ１金属水素化合物中の合金の原子数
をＭとすると重水素の量はＤ／Ｍで表される。現在この
値は４程度まで可能である。圧力容器１１の周囲にはヒ
ーター１３が設けられ、圧力容器１１内の温度を上昇す
ることにより、金属水素化合物１２に吸蔵されている重
水素を放出させる。圧力容器１１内に放出された重水素
ガスはその流量を調整する制御弁１４を介して圧力容器
１１から取り出され、プラズマセル１５に供給される。
る。金属水素化合物１２には重水素が吸蔵されており、
重水素の原子数をＤ１金属水素化合物中の合金の原子数
をＭとすると重水素の量はＤ／Ｍで表される。現在この
値は４程度まで可能である。圧力容器１１の周囲にはヒ
ーター１３が設けられ、圧力容器１１内の温度を上昇す
ることにより、金属水素化合物１２に吸蔵されている重
水素を放出させる。圧力容器１１内に放出された重水素
ガスはその流量を調整する制御弁１４を介して圧力容器
１１から取り出され、プラズマセル１５に供給される。
プラズマセル１５には高周波電源１６からの高周波電流
が供給されるコイル１７が設けられている。圧力容器１
１から取り出された重水素ガスはこのコイル１７内に供
給され高周波放電によりプラズマ化される。このプラズ
マガス１８はプラズマセル１５の出口側に設けられた加
速電極１９により加速される。この加速されたプラズマ
ガス１８は噴射口２０から外部に噴射され、人工衛星に
対して推力を与える。なお、加速電極１９には直流加速
電源２１からの直流負電圧が印加されている。また、制
御装置２２は外部からの制御信号により姿勢制御駆動装
置全体を制御するために設けられている。圧力計２３は
圧力容器１１内の圧力を測定し、この結果を制御装置２
２に供給する。制御装置２２はヒーター１３の温度を制
御し、圧力容器１１内の圧力を所定の値に維持する。制
御装置２２は、また、高周波電源１６を外部からの制御
信号により起動させる。この起動のタイミングは圧力容
器１１からの重水素ガスがプラズマセル１５に流入する
時間に合わせるよう所定の遅延時間が設定されている。
が供給されるコイル１７が設けられている。圧力容器１
１から取り出された重水素ガスはこのコイル１７内に供
給され高周波放電によりプラズマ化される。このプラズ
マガス１８はプラズマセル１５の出口側に設けられた加
速電極１９により加速される。この加速されたプラズマ
ガス１８は噴射口２０から外部に噴射され、人工衛星に
対して推力を与える。なお、加速電極１９には直流加速
電源２１からの直流負電圧が印加されている。また、制
御装置２２は外部からの制御信号により姿勢制御駆動装
置全体を制御するために設けられている。圧力計２３は
圧力容器１１内の圧力を測定し、この結果を制御装置２
２に供給する。制御装置２２はヒーター１３の温度を制
御し、圧力容器１１内の圧力を所定の値に維持する。制
御装置２２は、また、高周波電源１６を外部からの制御
信号により起動させる。この起動のタイミングは圧力容
器１１からの重水素ガスがプラズマセル１５に流入する
時間に合わせるよう所定の遅延時間が設定されている。
重水素ガスはプラズマセル１５に充満し、コイル１７か
らの高周波の印加により放電し、プラズマ化する。
らの高周波の印加により放電し、プラズマ化する。
この時、姿勢制御のための推力を増大させるためにプラ
ズマをわずかに加熱することが望ましい。
ズマをわずかに加熱することが望ましい。
直流加速電源２１は制御装置２２からの指令を受けて加
速電極１９に直流負電圧を印加する。
速電極１９に直流負電圧を印加する。
この結果、重水素プラズマ中のイオンは静電場により加
速度を受け、その反作用として衛星系にはイオンの加速
度とは反対向きの加速度が発生する。この反対向きの加
速度により衛星の姿勢制御が可能となる。
速度を受け、その反作用として衛星系にはイオンの加速
度とは反対向きの加速度が発生する。この反対向きの加
速度により衛星の姿勢制御が可能となる。
なお、制御弁１４は電磁ソレノイド駆動方式、渦電流に
よる反発力を駆動力にする方式、圧電素子を利用するも
の、流体素子を利用するもの、等応答性の早い弁が望ま
しい。また、本発明では、重水素の変わりにその同位元
素を利用することも可能である。
よる反発力を駆動力にする方式、圧電素子を利用するも
の、流体素子を利用するもの、等応答性の早い弁が望ま
しい。また、本発明では、重水素の変わりにその同位元
素を利用することも可能である。
（発明の効果）
本発明の姿勢制御用駆動装置によれば、水素ガスは金属
水素化合物として吸蔵されており、気体状態で貯蔵する
場合より遥かに多量の水素が貯蔵できる。このため、少
ない重量、少ない容積で大量のガスを貯蔵でき衛星の長
寿命化を達成することができる。
水素化合物として吸蔵されており、気体状態で貯蔵する
場合より遥かに多量の水素が貯蔵できる。このため、少
ない重量、少ない容積で大量のガスを貯蔵でき衛星の長
寿命化を達成することができる。
第１図は本発明の実施例である姿勢制御駆動装置の構成
を示すブロック図である。 １１：圧力容器、１２：金属水素化合物、１３：ヒータ
ー １４二制御弁、１５：プラズマセル、１６：高周波
電源、１７：コイル、１８：プラズマガス、１９：加速
電極、２０：噴射口、２１：直流加速電源、２２：制御
装置、２３：圧力計。 第１図
を示すブロック図である。 １１：圧力容器、１２：金属水素化合物、１３：ヒータ
ー １４二制御弁、１５：プラズマセル、１６：高周波
電源、１７：コイル、１８：プラズマガス、１９：加速
電極、２０：噴射口、２１：直流加速電源、２２：制御
装置、２３：圧力計。 第１図
Claims (2)
- （１）金属水素化合物を収納した圧力容器と、この圧力
容器から供給された水素ガスをプラズマ状態にするプラ
ズマセルと、このプラズマセルにより発生されたプラズ
マに運動エネルギーを与え、衛星の姿勢を制御するため
の推力を発生する加速電極とを備えたことを特徴とする
姿勢制御用駆動装置。 - （２）前記水素ガスは重水素またはその同位元素である
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の姿勢
制御用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10741890A JPH048873A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 姿勢制御用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10741890A JPH048873A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 姿勢制御用駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048873A true JPH048873A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14458647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10741890A Pending JPH048873A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 姿勢制御用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH048873A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4960998A (en) * | 1988-07-25 | 1990-10-02 | Juergen Peter | Method and apparatus for continuously determining gas-carried alpha-radioactivity |
| US6286304B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-09-11 | Mainstream Engineering Corporation | Noble gas storage and delivery system for ion propulsion |
| US6301876B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-10-16 | Mainstream Engineering Corporation | Noble gas storage and flow control system for ion propulsion |
| JP2011521163A (ja) * | 2008-05-19 | 2011-07-21 | アストリウム エスアーエス | 宇宙船用電気スラスタ |
| US8622735B2 (en) * | 2005-06-17 | 2014-01-07 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Boost devices and methods of using them |
| JP2014519148A (ja) * | 2011-05-12 | 2014-08-07 | ボズウェル，ロデリック，ウィリアム | プラズママイクロスラスタ |
| US9686849B2 (en) | 2012-07-13 | 2017-06-20 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Torches and methods of using them |
| US9847217B2 (en) | 2005-06-17 | 2017-12-19 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Devices and systems including a boost device |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP10741890A patent/JPH048873A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4960998A (en) * | 1988-07-25 | 1990-10-02 | Juergen Peter | Method and apparatus for continuously determining gas-carried alpha-radioactivity |
| US6286304B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-09-11 | Mainstream Engineering Corporation | Noble gas storage and delivery system for ion propulsion |
| US6301876B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-10-16 | Mainstream Engineering Corporation | Noble gas storage and flow control system for ion propulsion |
| US8622735B2 (en) * | 2005-06-17 | 2014-01-07 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Boost devices and methods of using them |
| US9847217B2 (en) | 2005-06-17 | 2017-12-19 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Devices and systems including a boost device |
| JP2011521163A (ja) * | 2008-05-19 | 2011-07-21 | アストリウム エスアーエス | 宇宙船用電気スラスタ |
| JP2014519148A (ja) * | 2011-05-12 | 2014-08-07 | ボズウェル，ロデリック，ウィリアム | プラズママイクロスラスタ |
| US9686849B2 (en) | 2012-07-13 | 2017-06-20 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Torches and methods of using them |
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