关于微卫星姿态控制手段的几点考虑
薛明伦
李战华
1.中国科学院力学研究所2.中国科学院力学研究所
摘要：通过具体分析电推进、电阻加热式微喷和重力梯度等控制卫星姿态的手段,介绍卫星微型化后推进器设计会遇到的问题,供微型飞行器姿态控制的设计选择和研究参考.
从微卫星(＜20 kg)的设计来看,由于微型化造成面积与体积之比增大,使得依赖于面积和体积的各种效应的相对重要性也产生变化.目前设计的一种电阻加热式微喷,也叫蒸汽微喷,设计尺寸缩小后,流动附面层变得很薄.同样温差下,壁面附近平均温度梯度增大,换热强度提高,使得小尺度下对流换热系数比常规条件时高1～2个量级,造成向壁面所传热量大大提高,从而降低效率.因此蒸汽微喷提高比冲的关键是限制壁面导热;从可靠性、效率、比冲等多因素综合考虑,脉冲放电固体(如Teflon)推进剂电磁推进器是一种比较理想的选择;如果微卫星作为一种专用廉价的卫星,其使用目的可以比较单一,所以其姿态要求固定,同时也不必改变轨道,甚至允许轨道有所下降.这种情况下可以考虑采用重力梯度稳定;因为重力梯度稳定的恢复力矩虽然很小,但是它不消耗推进剂,也不需要电力,是一种利用自然界本身特征自稳定的手段.
关键词：微推进器电阻加热微喷重力梯度控制姿态推进器
分类号：TH11(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(G1999033106)
论文发表日期：2001-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：4( 389-392 )
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