一种用于太空物资运输的空间物流系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111439393A(43)申请公布日2020.07.24(21)申请号202010187211.6(22)申请日2020.03.17(71)申请人上海宇航系统工程研究所地址201109上海市闵行区元江路3888号(72)发明人王首喆张庆展靳永强杨明川赵春慧李仕海(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人施颖杰(51)Int.Cl.B64G1/00(2006.01)B64G1/10(2006.01)B64G1/40(2006.01)B64G1/64(2006.01)B64G4/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种用于太空物资运输的空间物流系统(57)摘要本发明涉及一种用于太空物资运输的空间物流系统，该系统采用车货分离的形式，由货包、摆渡车、燃料包3部分组成，货包负责物资的承载，摆渡车能够长期留轨，具有较强的空间机动能力，往返于货包位置与需要物资的目标位置之间，负责物资在空间段的转移，燃料包负责推进剂的承载，为摆渡车提供推进剂。货包和燃料包采用简易配置，由火箭末子级维持入轨初期姿态稳定。摆渡车通过6小时快速交会对接，捕获货包和燃料包，并为其在轨提供电源。摆渡车通过燃料包实现在轨续航，留轨长期重复使用。空间物流系统可在LEO轨道范围或GEO轨道范围内，为空间站货物补给、大型空间设施在轨组装等多种应用场景提供低成本的物资运输服务。CN111439393ACN111439393A权利要求书1/1页1.一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，包括：摆渡车、货包和燃料包，所述摆渡车负责物资在空间段的转移，所述货包负责物资的承载，所述燃料包为摆渡车提供推进剂。2.如权利要求1所述的一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，所述摆渡车包括停靠机构主动端(1)、大推力发动机(2)、小推力发动机(3)、相对导航设备(4)、机械臂(5)和补加机构被动端(6)。3.如权利要求2所述的一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，所述停靠机构主动端(1)用于摆渡车与货包、燃料包的机械连接和电气连接，形成刚性组合体；所述大推力发动机(2)用于摆渡车的快速轨道机动；所述小推力发动机(3)用于摆渡车的姿态控制以及摆渡车与货包、燃料包、目标近距离交会过程的姿轨联合控制；所述相对导航设备(4)为摆渡车提供靠近货包、燃料包、目标过程中的导航信息；所述机械臂(5)用于抓捕货包、燃料包；所述补加机构被动端(6)用于接受燃料包的在轨补给服务，补加机构被动端(6)通过布局设计，使得摆渡车与燃料包在实现刚性连接或解除的过程中，同步实现补加机构的连接或解除。4.如权利要求1所述的一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，所述货包无姿轨控功能，包括机械臂适配器(7)、机械臂适配器(8)、停靠机构被动端(9)、对接机构被动端(10)和蓄电池(11)，机械臂适配器(7)与摆渡车的机械臂(5)配套使用，机械臂适配器(8)与目标的机械臂配套使用，停靠机构被动端(9)与摆渡车的停靠机构主动端(1)配套使用，对接机构被动端(10)与目标的对接机构主动端配套使用，机械臂适配器(8)与对接机构被动端(10)根据目标的配置情况进行适应性配置，可对具备抓捕停靠能力或交会对接能力的空间目标实现对接，蓄电池(11)在入轨后6小时内，为货包提供电源。5.如权利要求1所述的一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，所述燃料包无姿轨控功能，包括机械臂适配器(12)、停靠机构被动端(13)、补加机构主动端(14)和蓄电池(15)，机械臂适配器(12)与摆渡车的机械臂5配套使用，停靠机构被动端(13)与摆渡车的停靠机构主动端(1)配套使用，补加机构主动端(14)与摆渡车的补加机构被动端(6)配套使用，蓄电池在入轨后6小时内，为燃料包提供电源。6.如权利要求1所述的一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，所述货包由运载火箭发射入轨，在摆渡车完成接货之前，末子级与货包保持连接，为货包提供姿态稳定所需的控制力矩，货包蓄电池为货包提供正常运行所需的电源。7.如权利要求1所述的一种用于太空物资运输的空间物流系统，其特征在于，所述燃料包由运载火箭发射入轨，在摆渡车完成对燃料包的抓捕停靠之前，末子级与燃料包保持连接，末子级为燃料包提供姿态稳定所需的控制力矩，燃料包蓄电池为燃料包提供正常运行所需的电源。2CN111439393A说明书1/6页一种用于太空物资运输的空间物流系统技术领域[0001]本发明涉及一种用于太空物资运输的空间物流系统，属于航天技术领域，可用于空间站货物补给、大型空间设备在轨组装等多种应用场景。背景技术[0002]载人空间站的运营对物资补给提出需