[发明专利]一种航天器表层形态自动变化装置

权利要求书

1.一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于包括：镍钛合金（1）、半导体膜（2）、大气压强传感器（3）、温度传感器（4）、无线电高度表（5）、控制器；镍钛合金（1）位于航天器表面最外层，半导体膜（2）位于镍钛合金（1）内层，大气压强传感器（3）、温度传感器（4）位于航天器中部下端面，无线电高度表（5）位于航天器内部，半导体膜（2）、大气压强传感器（3）、温度传感器（4）、无线电高度表（5）与控制器连接；航天器飞行过程中外部环境温度随海拔高度的上升而逐渐降低，镍钛合金（1）随温度改变发生变化，大气压强传感器（3）、温度传感器（4）、无线电高度表（5）时刻监测航天器外部飞行环境，将相应压强、温度、海拔高度的监测数据实时传送给后台计算机进行数据的分析处理，控制器控制航天器供电设备向合金内层的半导体膜（2）通电，发生制冷、制热效应，进一步改变镍钛合金（2）的形态，使镍钛合金（1）达到适合飞行的最佳状态。

2.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：本装置采用镍钛合金（1），位于航天器表面最外层，镍钛合金（1）在固态时晶体结构随温度发生变化，当温度发生变化镍钛合金（1）由复杂菱形晶体结构转变成简单的立方晶体结构时，会发生形状恢复的记忆，恢复到原有的形状，镍钛合金（1）具备百万次以上的恢复功能，无磁性，耐磨耐蚀，无毒性，应用广泛的优点。

3.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：本装置中采用半导体膜（2），位于最外层镍钛合金（1）内侧，采用一个N型和P型半导体的粒子用金属连接片焊接成一个电偶对，当直流电源从N极流向P极时，上端面产生吸热现象为冷端，下端面产生放热现象为热端，上百对电偶联成热电堆，载流子流过结点，由势能变化引起能量的传递，若电流方向改变，则冷热端相互转换。

4.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：大气压强传感器（3）和温度传感器（4）位于航天器中部外表面下端，大气压强传感器（3）得到大气压强的表征信号，通过放大电路和滤波电路后进行A/D转换，控制器控制进行数据转换，最后得出压强准确值；温度传感器（4）采用一线式数字温度传感器，采用一根信号线实现信号的双向传输，接口简单，便于维护；无线电高度表（5）位于航天器内部，无线电高度表（5）根据由航天器发射出的一束电波到达地面后反射回航天器所花费的时间，利用电波速度和时间计算距地面的高度。

5.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：航天器飞行过程中海拔高度不断增加，温度逐渐降低，不同环境温度代表不同的海拔高度，镍钛合金（1）根据航天器外部环境温度变化发生改变，得到不同海拔高度航天器所需的最佳外部形态，不同季节、不同天气、不同时段下航天器所在同一位置高度外部环境温度不同，无法根据外部环境温度变化准确改变航天器外部形态，到达最佳飞行状态，大气压强传感器（3）、温度传感器（4）、无线电高度表（5）在航天器飞行过程中时刻监测航天器所处位置的压强、温度、海拔高度，并将压强、温度、海拔高度的监测数据实时传输给后台计算机进行计算分析，计算机处理数据得出，相应位置高度下镍钛合金（1）变化达到航天器飞行状态最佳的外部形态所需的温度变化，进而发布指令指挥控制器控制供电设备向半导体膜（2）通电，半导体膜（2）在通电情况下发生制冷、制热效应，位于半导体膜（2）外侧的镍钛合金（1）感应到温度的变化，随即根据温度的变化，在镍钛合金（1）根据外界温度进行初始自动变化的基础上进一步改变镍钛合金（1）的形态，达到适合飞行的最佳状态。

6.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：此种记忆合金也可用于连接两个进入外太空的航天器的卡扣，卡扣在通电的情况下保持温度恒定不变，保证记忆合金维持稳定形态不致发生形变，到达需要分离两个航天器的位置高度，控制器控制供电设备停止供电，恒温环境突然改变，记忆合金感应到温度的剧烈变化，形态发生变化，使卡扣变形脱离原来的位置，达到分离两个航天器的目的。

7.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：装置的系统电路中所用控制器为航天器内部控制器。

8.根据权利要求1所述的一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于：该装置的系统电路中所用控制器为航天器内部控制器和单片机组成，单片机和航天器内部控制器进行互联互通，单片机（6）型号为AT89C51。