折疊展開(kāi)式傘狀聚光裝置太陽(yáng)能熱推進(jìn)器性能研究.pdf

1、太陽(yáng)能熱推進(jìn)(STP)是航天推進(jìn)的一種形式，它是利用太陽(yáng)輻射能直接加熱推進(jìn)劑工質(zhì)，與電推進(jìn)系統(tǒng)相比，它不需要附加任何電力設(shè)備，使得推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且太陽(yáng)能利用率高;與化學(xué)能推進(jìn)相比，具有比沖高且污染小，推進(jìn)劑消耗量少、無(wú)毒、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于同樣的空間飛行任務(wù)，可以節(jié)省大量的燃料，增大有效載荷。因STP系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)較高的工質(zhì)溫度而具有較高比沖和適中的推力范圍，因此，作為航天飛行器的動(dòng)力，用于進(jìn)一步完善深空探測(cè)、空間軌道轉(zhuǎn)移和姿態(tài)

2、調(diào)控具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　為了進(jìn)一步滿(mǎn)足STP系統(tǒng)能夠產(chǎn)生相對(duì)較高的比沖、適中的推力范圍以滿(mǎn)足其用于航天飛行器的軌道轉(zhuǎn)換及姿態(tài)控制等要求，本文針對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)的固定剛性?huà)佄锩婢酃馄髻|(zhì)量和體積龐大且聚光功率低和充氣展開(kāi)式拋物面聚光器展開(kāi)度低、褶皺以及面差大及對(duì)日跟蹤難以控制等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了傘狀龍骨式的可折疊展開(kāi)式拋物面結(jié)構(gòu)的格里高利雙反式聚光器為主聚光器，且配備以藍(lán)寶石作為制備材料的折射式二次聚光器(RSC)。除此之外，分別選取了研

3、究相對(duì)成熟的氫和工業(yè)上易取的且液態(tài)易得易儲(chǔ)存的氨作為初始推進(jìn)劑工質(zhì)，進(jìn)一步完善推進(jìn)劑工質(zhì)氣體的工程算法，理論分析了STP系統(tǒng)的推進(jìn)性能，得出不同推進(jìn)劑工質(zhì)氣體所達(dá)到的推力范圍和比沖（氫氣作為推進(jìn)劑工質(zhì)氣體，推力范圍和比沖分別為0.2N-27N，7400s;氨氣作為推進(jìn)劑工質(zhì)氣體，推力范圍和比沖分別為0.1N-43N，3900s)，且重點(diǎn)分析了氨作為工質(zhì)的可行性及其優(yōu)勢(shì)，利用MATLAB軟件對(duì)可選氣體的相關(guān)的特征量對(duì)STP系統(tǒng)性能的影響進(jìn)