[发明专利]一种用于空间对接的陀螺式能量转换装置及方法

摘要

本发明公开了一种用于空间对接的陀螺式能量转换装置及方法。该能量转换装置可以将空间对接中两速度相差较大的航天器发生碰撞并合为一体时，将相对速度产生的动能通过陀螺旋转转换成该装置的转动动能，从而这部分多余的能量存储起来。该装置的能量转换过程基于机械能守恒原理，保证了空间交会对接过程中实现交会对接的两个航天器的相对线速度足够小，可应用于相对速度较大的航天器之间的交会对接任务中。

主权项

1.一种用于空间对接的陀螺式能量转换装置的对接方法，其特征在于，所述的陀螺式能量转换装置，包括转盘(1)和绳索(2)，所述的转盘(1)设置在本体航天器上且能够绕轴旋转；绳索(2)的终端与转盘(1)的中轴线固定，将绳索(2)缠绕在转盘(1)上，并且每一圈的缠绕半径大小不一；通过旋转转盘(1)释放绳索(2)实现绳索(2)、本体航天器先后与目标航天器(3)对接；陀螺式能量转换装置能够用于两个相对速度较大的航天器之间的交会对接，对接方法包括以下步骤：转盘(1)先以一个较小的角速度起转，当其绕绳半径较大时，通过快速释放绳索(2)，使转盘(1)外沿的线速度与目标航天器(3)的运动速度相等，此时绳索(2)与目标航天器(3)的相对线速度为零，在该相对速度下完成绳索(2)与目标航天器(3)的对接；随着目标航天器(3)的继续运动，转盘(1)的旋转使绳索(2)的缠绕半径变小，从而使目标航天器(3)减速的同时，转盘(1)的角动量不断增大；当本体航天器与目标航天器(3)的相对速度减小到可容许范围内时，通过转盘(1)的反向转动带动绳索(2)的缓慢缠绕完成本体航天器与目标航天器(3)的对接。