[发明专利]一种气体捕集装置用准直结构及其实现方法

权利要求书

1.一种气体捕集装置用准直结构，包括与气体捕集装置主体(2)连接的准直器主体(1)，所述准直器主体(1)的迎风端作为所述气体捕集装置的气体捕集入口，其特征在于：

所述准直器主体(1)为空心管状的伸缩组件，所述准直器主体(1)的管道与空气分子的流动方向平行，且所述准直器主体(1)与所述气体捕集装置主体(2)组成的所述气体捕集流道的长度可调，所述准直器主体(1)与所述航天器的控制系统连接，所述准直器主体(1)形成多条狭窄且长度可调的气体捕集流道以降低气体的逃逸率；

所述控制系统根据预测的飞行环境初步设定所述准直器主体(1)的初始长度，且所述控制系统根据航天器空间飞行时的实时飞行环境参数自动调整所述准直器主体(1)的长度以获得为航天器提供合适推力的气体捕获效率。

2.根据权利要求1所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所述准直器主体(1)包括固定部(11)、伸缩部(12)和驱动部(13)；

所述固定部(11)用于与所述气体捕集装置主体(2)的平行段固定连接；

所述伸缩部(12)与所述固定部(11)活动连接，且伸缩部(12)沿着所述固定部(11)的轴向滑动；

所述驱动部(13)用于在空间飞行过程中驱动所述伸缩部(12)沿所述固定部(11)的轴向伸缩以调节所述准直器主体(1)的长度。

3.根据权利要求2所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所述固定部(11)的横截面与所述伸缩段的横截面的形状相同，且所述固定部(11)与所述伸缩部(12)以嵌套方式活动连接以实现轴向滑动。

4.根据权利要求2所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所述固定部(11)的内部通过至少一个第一隔板将所述固定部(11)沿着轴向方向分隔成多个并列分布的第一直管，所述伸缩部(12)的内部通过至少一个第二隔板将所述伸缩部(12)沿着轴向方向分隔成多个第二直管。

5.根据权利要求4所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所述第二直管的横截面轮廓形状和数量均与所述第一直管的横截面轮廓形状和数量相同，所述驱动部(13)驱动每一个所述第二直管沿着匹配的所述第一直管的轴向滑动。

6.根据权利要求2所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所述驱动部(13)包括多组沿所述固定部(11)周向均匀布置的齿轮齿条机构以及为每组所述齿轮齿条机构提供动能的驱动电机(131)；

其中，每组所述齿轮齿条机构均包括设置在所述固定部(11)的齿轮座(132)以及与所述伸缩部(12)的入气端连接的齿条(133)，所述齿轮座(132)上设有至少一个滑道(134)，所述齿条(133)与所述滑道(134)匹配连接，且每个所述滑道(134)内均安装有齿轮(135)，所述驱动电机(131)的输出轴安装在对应组的所有齿轮(135)的中心位置。

7.根据权利要求6所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所示齿轮齿条机构为直齿齿轮齿条机构，所述驱动电机(131)为步进电机。

8.根据权利要求3所述的一种气体捕集装置用准直结构，其特征在于：所述控制系统包括：

存储模块，用于存储所述驱动部(13)在所述航天器处于空间飞行的单次驱动工作、所述伸缩部(12)对应单次驱动工作的伸缩数据，以及所述航天器在单次驱动工作对应的飞行轨道段；

推力获取模块，用于在所述驱动部(13)在单次驱动工作后获取多次测试推力值，并将单次驱动工作对应的多次测试推力值的平均值作为最终测试推力；

目标推力计算模型，用于建立所述伸缩部(12)对应单次驱动工作的伸缩数据与所述最终测试推力之间的函数关系，且所述控制系统根据所述航天器实时飞行环境对应的合适推力自动调整所述准直器主体(1)的长度。