[发明专利]一种基于绳系对接的星间能量传输装置

摘要

一种基于绳系对接的星间能量传输装置，包括母星部分和子星部分，母星部分包括绳索回收电机(1)、离合与阻尼器(2)、系绳存储装置(3)、弹射弹簧(4)、回收锥套(5)、发射终端器(7)，子星部分包括对接结构锥套(9)、电能接收耦合线圈(29，30)以及电池组(31)。本发明采用绳系交会对接的方式进行近距离卫星集群内的能量传输。由于采用了对接后的直接充电或近距离电磁耦合充电，与无线能量传输方式相比具有结构简单、传输效率高的优点。由于采用了绳系终端器的交会对接，与两颗卫星直接交会对接相比，绳索避免了产生电动力干扰，具有燃料消耗低、对接周期短的优点，可以提高系统的重复使用寿命。

主权项

一种基于绳系对接的星间能量传输装置，其特征在于包括：母星部分和子星部分，母星部分包括绳索回收电机(1)、离合与阻尼器(2)、系绳存储装置(3)、弹射弹簧(4)、回收锥套(5)、发射终端器(7)，其中绳索回收电机(1)安装于母星上，提供绳索(6)回收的动力，离合与阻尼器(2)控制绳索回收电机(1)的输出轴与系绳存储装置(3)的分离和贴合，对绳索(6)进行具有阻尼的回收和释放；弹射弹簧(4)在绳索(6)的拉力下被压缩，当离合与阻尼器(2)控制绳索回收电机(1)与系绳存储装置(3)分离后，将与绳索(6)末端固连的发射终端器(7)从回收锥套(5)中弹出，回收锥套(5)内侧壁中设有与母星电源系统正负极相连的弹片(14，15)；发射终端器(7)包括推进器(21，22)、充电电池(23)，正负极导电环(12，13)、电磁铁(25，26)、输能耦合线圈(27)、对接传感器(28)，其中推进器(21，22)安装于发射终端器(7)的两侧并通过推力大小控制发射终端器(7)的运动方向和运动速度，充电电池(23)的正负极与正负极导电环(12，13)电气连接，电磁铁(25，26)通过充电电池(23)供电产生磁力与子星部分的对接结构锥套(9)对接锁定；电磁耦合线圈(27)与充电电池(23)相连并在与子星部分对接后通过电磁耦合的方式与子星部分的电能接收耦合线圈(29，30)共同配合对子星部分的电池组(31)充电，对接传感器(28)为安装于发射终端器(7)前端的视觉传感器，在对接时获取子星部分的位置信息；子星部分包括对接结构锥套(9)、电能接收耦合线圈(29，30)以及电池组(31)，其中对接结构锥套(9)为与发射终端器(7)的外形对应一致的锥形结构，电能接收耦合线圈(29，30)安装于对接结构锥套(9)的内侧壁上。