[发明专利]一种非接触式模块化航天器在轨对接方法及实施此方法的模拟装置

摘要

一种非接触式模块化航天器在轨对接方法及实施此方法的模拟装置，其特征在于：对接方法充分利用了第II类高温超导体超导态时捕获磁力线的特性，超导电流产生的磁场与磁体产生的磁场相互作用，可形成超导磁体对被动稳定的非接触连接，此连接可比拟弹簧阻尼连接具有很高的刚度和阻尼；基于该作用机理构建的采用电磁体和高温超导体的非接触连接接口的模拟装置，对接接口不需要任何机械连接和主动控制，就可完成相应模块的定位、定向和装配，为在轨装配提供了更高的安全性和健壮性。本发明为无机械接触的模块化航天器结构被动连接提供了新的方法，在航天在轨装配和在轨服务技术方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种非接触式模块化航天器在轨对接方法，该方法包括以下步骤：通过在模块化的对接结构连接处设计布置磁体和高温超导体形成超导磁体对；通过常用的双组元液体推进器的液氢单元冷却对接装置中的高温超导体，使其进入场冷态；通过单片机控制系统控制调整场冷态下高温超导体与模块自身磁体间的平衡位置；通过对接模块的双组元液体推进器使二者逼近超导磁体对作用范围；通过对接模块内的单片机控制系统调整超导磁体对形成可靠稳定的非接触连接。前述步骤的实现有赖于高温超导体在场冷状态时捕获磁力线的特性，超导电流在空间上产生磁场与磁体产生的磁场相互作用可形成被动稳定的非接触连接，此连接可比拟弹簧阻尼连接具有很高的刚度和阻尼。