[发明专利]一种利用记忆合金改变航天器姿态的方法

说明书

本发明涉及一种利用记忆合金改变航天器姿态的方法，属于航空航天技术领域。在航天器需要展开的部位关节处设置记忆合金，记忆合金内层设置可以进行温度控制的半导体膜和温度传感器，在高温情况下，记忆合金的结构让航天器处于非展开状态，到达预定轨道处，记忆合金温度降低，其能够完美恢复所需要的形状和结构。同时，控制伞打开的控制机械部分设置有利用记忆合金，航天器需要回收前，让该记忆合金暴露在外部受到大气摩擦达到预定温度后就自动变为预先设定的结构将降落伞打开，实现航回收。此过程不需要能量，同时不需要控制，不需要占用大量遥感资源，解决了磁障问题，节约了成本，同时能够防止机构受损无法打开的情况发生。

技术领域

本发明涉及一种利用记忆合金改变航天器姿态的方法，属于航空航天技术领域。

背景技术

随着社会和科技的发展，很多民用小型卫星纷纷诞生，但是因为这样的卫星用途有限，其进入轨道后的展开采用现有遥感设备进行控制其成本较高，为此找到一种可靠的，到达预定轨道后就自动展开的飞行器姿态控制方法，其将具有较大应用价值。

传统航天器到达预定轨道后均需要展开，但现行展开的结构均采用机电控制，通过控制系统控制展开机构进行展开。由于展开机构复杂在进入轨道前会因为种种原因造成无法展开的情况发生。因此发明一种不需要外部控制，其到达预定轨道后就能够自动展开姿态的方法将具有较大应用价值。

航天器，尤其是卫星等收回过程中，其快到地面的时候由于速度较快，其需要降落伞进行减速。但是，由于航天器速度较快，会产生磁障，卫星回收在末端位置通信不畅，不能准确将降落伞打开。

随着科技的发展，带动了一系列新型材料的发展，记忆合金也得到快速的发展，其弯曲量大，塑性高，记忆温度下恢复以前的温度，达到某一温度时内部晶体结构改变，其表现外部形状也改变的优良特性，使得记忆合金在各个方面得到了广泛的应用。将记忆合金的相关特性运用到航天航空领域，将记忆合金制造成航天器展开关节处的部件，利用记忆合金特性实现航天器的自动展开将成为可能。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：采用记忆合金特性，让航天器到达预定轨道后自动展开；采用记忆合金特性，设置降落伞打开结构，在航天器回收时，当记忆合金受大气摩擦到达预定温度后恢复到预设状态将降落伞打开。

本发明采用的技术方案是：一种利用记忆合金改变航天器姿态的方法，具体是在航天器需要展开的部位关节处设置记忆合金，记忆合金内层设置可以进行温度控制的半导体膜和温度传感器；记忆合金根据飞行器预定轨道处的温度设定稳定的变形结构，即在高温情况下，记忆合金的结构让航天器处于非展开状态，到达预定轨道处，记忆合金温度降低，其能够完美恢复所需要的形状和结构；半导体膜和温度传感器与航天器内部的控制器电连接，温度传感器实时检测记忆合金的温度，半导体膜实时控制记忆合金的温度；航天器上升前和上升时，由温度传感器、半导体膜实时监测和控制记忆合金温度，不让记忆合金变形；航天器到达预定轨道后，半导体膜不在进行加热，记忆合金直接受到预定轨道处太空温度的影响恢复预定形状，实现航天器的展开；由于航天器在上升过程中，航天器本身受到燃料燃烧和大气摩擦的作用，其温度保持在较高位置，半导体膜基本不需要消耗能量。