一种绳网框架组合式太空垃圾捕获消旋系统

摘要

本发明公开了一种绳网框架组合式太空垃圾捕获消旋系统，该系统包括：框架，固定在框架前端的柔绳收口装置，固定在框架后端的刚架消旋装置和与刚架消旋装置相连的组合牵引装置。本发明利用小型助推器微调牵引，利用电磁球完成收口，避免在收口过程中受到地球磁场、太空垃圾中的磁性材料等影响，利用内层活动框架的刚化过程，以及刚架消旋装置中的非磁性重球转矩快速增加，降低整体的旋转角速度，实现了太空垃圾的捕获、消旋和回收功能。

主权项

一种绳网框架组合式太空垃圾捕获消旋系统，其特征在于该系统包括：框架，固定在框架前端的柔绳收口装置，固定在框架后端的刚架消旋装置和与刚架消旋装置相连的组合牵引装置；所述的柔绳收口装置包括四个电磁球、四个非磁性轻质球和四根柔绳，第一电磁球、第二电磁球、第三电磁球和第四电磁球分别固定在柔绳收口装置的四个定点上；第一柔绳穿过第一非磁性轻质球的直径轴孔连接在第一电磁球和第二电磁球间，第一非磁性轻质球固定在第一柔绳的中点；第二柔绳穿过第二非磁性轻质球的直径轴孔连接在第二电磁球和第三电磁球间，第二非磁性轻质球固定在第二柔绳的中点；第三柔绳穿过第三非磁性轻质球的直径轴孔连接在第三电磁球和第四电磁球间，第三非磁性轻质球固定在第三柔绳的中点；第四柔绳穿过第四非磁性轻质球的直径轴孔连接在第四电磁球和第一电磁球间，第四非磁性轻质球固定在第四柔绳的中点；四个电磁球的位置分布在正方形的四个顶点，第一电磁球和第四电磁球异名磁极相对放置在一条直线上，第二电磁球和第三电磁球异名磁极相对放置在一条直线上，第一电磁球和第四电磁球与第二电磁球和第三电磁球关于正方形重心中心对称；所述的第一电磁球、第二电磁球、第三电磁球和第四电磁球均采用遥控方式触发磁性的启动或消除；所述的刚架消旋装置包括四个非磁性重球、四个快速伸缩装置和正方形刚架；所述的正方形刚架与框架固连，四个连接点分别固定在正方形刚架的四个顶点上；所述的四个连接点用于固定快速伸缩装置的位置和伸缩方向；四个快速伸缩杆装置的一端分别沿着正方形刚架对角线的方向放置，并与正方形刚架四个顶点上的四个连接点相固连，四个非磁性重球分别固定在四个快速伸缩装置的另一端；所述的快速伸缩装置是由双筒体和装在筒体内的蓄力弹簧构成；刚架消旋装置的正方形刚架同时也是框架的后端；所述的快速伸缩装置使用遥操作进行控制；所述的框架包括内层活动架、外层绳网结构和四条刚性杆，由前端柔绳收口装置至后端刚架消旋装置连接有n根相互平行的链杆构成内层活动架；所述的链杆是由柔绳和紧密串在柔绳上的锥形套单元组成；所述的锥形套单元轴向有打通的细孔，所述的锥形套单元下半部分的凹槽弧角略大于其上半部分的凸角；所述的外层绳网结构，由前端柔绳收口装置至后端刚架消旋装置，是由在刚架消旋装置的正方形刚架和柔绳收口装置之间以m根柔绳交叉连接所形成的绳网构成；框架外围四条边由四条刚性杆组成，四条刚性杆分别与柔绳收口装置和刚架消旋装置相固连于正方形刚架四个顶点上的四个连接点和第一电磁球、第二电磁球、第三电磁球及第四电磁球上；其中n≥8，m≥8；在所述的组合牵引装置中，长柔绳一端连接刚架消旋装置，其连接点在刚架消旋装置正方形刚架的绳网中心，长柔绳的另一端连接释放刚架消旋装置的飞行器，长柔绳穿过棱柱条的轴向孔并将棱柱条固定在长柔绳上，两个小型助推器垂直固定在棱柱条上，所述的两个小型助推器互相垂直。