本公開(kāi)涉及航天器，例如涉及一種充氣式阻尼裝置及航天器。
背景技術(shù)：
1、隨著太空探索活動(dòng)的不斷增加，發(fā)射到地球軌道的航天器數(shù)量急劇增加。然而，許多航天器在完成其預(yù)定任務(wù)后，并沒(méi)有配備有效的離軌系統(tǒng)，導(dǎo)致這些失效的航天器和碎片長(zhǎng)期滯留在太空中。這種現(xiàn)象不僅增加了與其他高價(jià)值航天器發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，還可能進(jìn)一步加劇空間碎片問(wèn)題，威脅到未來(lái)航天任務(wù)的安全性和可持續(xù)性。
2、為了滿(mǎn)足航天器的離軌需求，相關(guān)技術(shù)的航天器配置了阻尼裝置，目相關(guān)技術(shù)中的阻尼裝置包括平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)這兩種類(lèi)型。平面結(jié)構(gòu)的阻尼裝置采用看展開(kāi)為平面形態(tài)的帆膜，這種阻尼裝置具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低特點(diǎn)，但其需要姿態(tài)控制，平面帆膜垂直于航天器速度方向才能有效增加阻力面積，實(shí)現(xiàn)航天器的降軌和離軌操作。立體結(jié)構(gòu)的阻尼裝置需要具有支撐機(jī)構(gòu)，但是相關(guān)技術(shù)中的支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜或具有一定的危險(xiǎn)性?？梢?jiàn)，相關(guān)技術(shù)中的阻尼裝置要么依賴(lài)復(fù)雜的姿態(tài)控制，要么具有復(fù)雜且危險(xiǎn)的支撐機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致應(yīng)用效率低且成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。所述概括不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍，而是作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。
2、本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種充氣式阻尼裝置及航天器，可以降低姿態(tài)控制的復(fù)雜度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度以及提高安全性。
3、根據(jù)本公開(kāi)的第一方面，提供了一種充氣式阻尼裝置，充氣式阻尼裝置包括：
4、帆膜，展開(kāi)后形成立體結(jié)構(gòu)；
5、充氣支撐圈，其形狀與帆膜的邊緣相吻合，并沿著帆膜的邊緣設(shè)置；
6、連接繩，一端與充氣支撐圈連接，另一端用于連接需脫軌物；
7、充氣瓶，其瓶口與充氣支撐圈連通，用于容納壓縮氣體；
8、閥門(mén)裝置，設(shè)置于充氣瓶的瓶口附近，用于開(kāi)閉充氣瓶與充氣支撐圈之間的氣體通路，其中，閥門(mén)裝置在初始狀態(tài)下關(guān)閉氣體通路。
9、在一些實(shí)施例中，充氣瓶包括瓶身、瓶頸和氣管，氣管具有與瓶頸連通的第一管口和第二管口，第一管口和第二管口在瓶頸上從靠近瓶口到遠(yuǎn)離瓶口依次分布；
10、閥門(mén)裝置包括驅(qū)動(dòng)組件和活塞，活塞的高度小于第一管口和第二管口之間的最小距離，活塞的高度大于第一管口的最大長(zhǎng)度和第二管口的最大長(zhǎng)度，活塞設(shè)置在瓶頸的內(nèi)部；
11、在活塞處于初始狀態(tài)時(shí)，活塞位于封堵第二管口的位置，用以關(guān)閉氣體通路；驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)活塞移動(dòng)至第一管口和第二管口之間的區(qū)域，以打開(kāi)氣體通路。
12、在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)部和彈性件，彈性件設(shè)置于瓶頸的內(nèi)部，彈性件與活塞連接且位于活塞的遠(yuǎn)離瓶口的一側(cè)；
13、在活塞處于初始狀態(tài)時(shí)，活塞位于封堵第二管口的位置，彈性件處于壓縮狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)部用于釋放彈性件以使其伸長(zhǎng)，從而使活塞移動(dòng)至第一管口和第二管口之間的區(qū)域，以打開(kāi)氣體通路。
14、在一些實(shí)施例中，在彈性件伸長(zhǎng)以使活塞移動(dòng)至第一管口和第二管口之間的區(qū)域之后，隨著需脫軌物軌道高度降低，充氣支撐圈內(nèi)的氣壓增加；彈性件在充氣支撐圈內(nèi)氣壓的作用下逐漸被壓縮，直至活塞返回到封堵第二管口的位置。
15、在一些實(shí)施例中，彈性件由記憶合金制成，驅(qū)動(dòng)部具有加熱功能，驅(qū)動(dòng)部用于加熱彈性件以使彈性件的發(fā)生體相變化而伸長(zhǎng)。
16、在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部包括控制模塊和加熱件，控制模塊與加熱件電連接；加熱件設(shè)置在彈性件的附近，控制模塊用于向加熱件供電以使加熱件發(fā)熱，以便加熱件加熱彈性件以使彈性件的發(fā)生體相變化而伸長(zhǎng)。
17、在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部還包括溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置于加熱件，并且與控制模塊電連接；
18、溫度傳感器用于檢測(cè)加熱件的溫度，控制模塊用于根據(jù)加熱件的溫度向加熱件供電以使加熱件發(fā)熱。
19、在一些實(shí)施例中，帆膜展開(kāi)后形成具有敞口的近似球形結(jié)構(gòu)，帆膜的邊緣作為敞口的邊緣。
20、根據(jù)本公開(kāi)的第二方面，提供了一種航天器，航天器包括本公開(kāi)第一方面提供的充氣式阻尼裝置。
21、本公開(kāi)實(shí)施例提供的充氣式阻尼裝置，可以實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)效果：
22、彈展式阻尼裝置的帆膜展開(kāi)后形成立體結(jié)構(gòu)，立體結(jié)構(gòu)的帆膜對(duì)姿態(tài)的要求較低，從而顯著降低了姿態(tài)控制的復(fù)雜度。充氣式阻尼裝置在初始狀態(tài)下，閥門(mén)裝置同樣處于初始狀態(tài)以關(guān)閉氣體通路，充氣支撐圈未被充氣，此時(shí)充氣支撐圈和帆膜被折疊成較小的形態(tài)。在需脫軌物有降軌或離軌需求時(shí)，閥門(mén)裝置打開(kāi)氣體通路，使充氣瓶向充氣支撐圈中充氣使其膨脹展開(kāi)，展開(kāi)后的充氣支撐圈可以撐開(kāi)帆膜的邊緣，以便空氣可以進(jìn)入帆膜，使得帆膜展開(kāi)并形成立體結(jié)構(gòu)。立體結(jié)構(gòu)的帆膜可以與低軌環(huán)境中稀薄大氣產(chǎn)生氣動(dòng)阻力，使需脫軌物逐漸減速并脫離原軌道。將充氣支撐圈作為充氣式阻尼裝置中的支撐機(jī)構(gòu)，通過(guò)充氣瓶向充氣支撐圈中充氣即可實(shí)現(xiàn)撐開(kāi)帆膜，這種支撐機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于太空中的氣壓較低，向充氣支撐圈中充入少氣體即可使其膨脹展開(kāi)，安全系數(shù)較高。以上設(shè)計(jì)有助于提高阻尼裝置的效率，降低成本。
23、以上的總體描述和下文中的描述僅是示例性和解釋性的，不用于限制本公開(kāi)。
1.一種充氣式阻尼裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，充氣瓶包括瓶身、瓶頸和氣管，氣管具有與瓶頸連通的第一管口和第二管口，第一管口和第二管口在瓶頸上從靠近瓶口到遠(yuǎn)離瓶口依次分布；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)部和彈性件，彈性件設(shè)置于瓶頸的內(nèi)部，彈性件與活塞連接且位于活塞的遠(yuǎn)離瓶口的一側(cè)；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，在彈性件伸長(zhǎng)以使活塞移動(dòng)至第一管口和第二管口之間的區(qū)域之后，隨著需脫軌物軌道高度降低，充氣支撐圈內(nèi)的氣壓增加；彈性件在充氣支撐圈內(nèi)氣壓的作用下逐漸被壓縮，直至活塞返回到封堵第二管口的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，彈性件由記憶合金制成，驅(qū)動(dòng)部具有加熱功能，驅(qū)動(dòng)部用于加熱彈性件以使彈性件的發(fā)生體相變化而伸長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)部包括控制模塊和加熱件，控制模塊與加熱件電連接；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)部還包括溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置于加熱件，并且與控制模塊電連接；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，加熱件為環(huán)形件，加熱件套設(shè)于瓶頸中對(duì)應(yīng)于彈性件的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的充氣式阻尼裝置，其特征在于，帆膜展開(kāi)后形成具有敞口的近似球形結(jié)構(gòu)，帆膜的邊緣作為敞口的邊緣。
10.一種航天器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的充氣式阻尼裝置。