[发明专利]可长期飞行的多功能载人航天器

权利要求书

1.一种可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，包括主舱(1)、第一旋转舱(2)、第二旋转舱(3)，所述主舱(1)为细长构型，所述第一旋转舱(2)和所述第二旋转舱(3)为环形扁平构型，所述第一、二旋转舱(2、3)沿轴向分别套于所述主舱(1)上；在所述第一旋转舱(2)的内环面与所述主舱(1)之间、所述第二旋转舱(3)的内环面与所述主舱(1)之间，均装有两个磁轴承及位于两个所述磁轴承之间的一个电机，通过所述电机驱动所述第一旋转舱(3)和所述第二旋转舱(3)相对所述主舱(1)旋转，所述磁轴承的定子(14、15、16、17)与所述电机的定子(18、19)安装在所述主舱(1)上，所述磁轴承的转子(8、9、10、11)和所述电机的转子(12、13)安装在所述第一、二旋转舱(2、3)的内环面上。

2.根据权利要求1所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，在所述第一旋转舱(2)的端面上安装有固定装置，所述固定装置用于固定舱外航天服(26)。

3.根据权利要求1或2所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，在所述第一旋转舱(2)或/和所述第二旋转舱(3)的外环面上安装有连接脱离装置(24)，通过所述连接脱离装置(24)连接小卫星(25)，所述连接脱离装置(24)为一个或多个。

4.根据权利要求1或2所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，在所述主舱(1)上，位于所述第一旋转舱(2)的两侧，分别固定一个保护轴承(4、5)；在所述主舱(1)上，位于所述第二旋转舱(3)的两侧，也分别固定一个保护轴承(6、7)；在所述第一旋转舱(2)和所述第二旋转舱(3)的两端面上分别安装有保护套(20～23)，在航天器组装阶段以及磁轴承不工作期间，所述保护轴承(4～7)分别与所述保护套(20～23)接触，保护所述磁轴承的定、转子之间以及所述电机的定、转子之间不接触，在航天器正常运行期间，通过所述磁轴承控制，使所述保护轴承(4～7)与所述保护套(20～23)不接触，使所述第一、二旋转舱(2、3)相对所述主舱(1)处于悬浮状态。

5.根据权利要求3所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，在所述主舱(1)上，位于所述第一旋转舱(2)的两侧，分别固定一个保护轴承(4、5)；在所述主舱(1)上，位于所述第二旋转舱(3)的两侧，也分别固定一个保护轴承(6、7)；在所述第一旋转舱(2)和所述第二旋转舱(3)的两端面上分别安装有保护套(20～23)，在航天器组装阶段以及磁轴承不工作期间，所述保护轴承(4～7)分别与所述保护套(20～23)接触，保护所述磁轴承的定、转子之间以及所述电机的定、转子之间不接触，在航天器正常运行期间，通过所述磁轴承控制，使所述保护轴承(4～7)与所述保护套(20～23)不接触，使所述第一、二旋转舱(2、3)相对所述主舱(1)处于悬浮状态。

6.根据权利要求5所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，在所述主舱(1)上装有端圈(18、19)，所述保护轴承(4、5、6、7)通过所述端圈(18、19)和所述主舱(1)的舱体限位。

7.根据权利要求5所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，所述磁轴承的定子(14～17)为有凸极的圆环体，所述圆环体中镶嵌永磁体(26)，所述凸极上缠绕线圈(27)，所述磁轴承的转子(8～11)为软磁材料构成的圆环体；所述电机的转子(12、13)为软磁材料构成的有凸极的圆环体，所述电机的定子(18、19)亦为软磁材料构成的有凸极的圆环体，所述电机定子的凸极上缠绕电枢绕组(28)。

8.根据权利要求1、2、5、6、7中任一项所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，所述磁轴承是永磁偏置径向磁轴承，所述电机是开关磁阻电机。

9.根据权利要求3所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，所述磁轴承是永磁偏置径向磁轴承，所述电机是开关磁阻电机。

10.根据权利要求1、2、5、6、7、9中任一项所述的可长期飞行的多功能载人航天器，其特征在于，所述主舱的最大直径为4.5m，所述主舱的轴向总长度为12m；所述第一、二旋转舱的外径为10m，所述第一、二旋转舱的轴向长度为3m。