液化气在小卫星推进系统中的应用

【摘要】：为了获得良好的效费比,将卫星做得越来越小已成为当前的一种趋势。同样越来越多这样的小卫星(发射质量不到200kg)也装有用于变轨、星座组成以及阻力补偿的推进系统。传统的冷气小推力装置使用的工质一般为氮气,而小型空间飞行器对推进系统空间的要求比对质量的要求还要苛刻,因此推进系统的密度比冲就变得和比冲一样重要了。使用液化气的优点就在于它的密度比冲比压缩空气的密度比冲大且液化气的贮存压力低于压缩空气,这样液化气贮存的安全系数就比压缩空气大。当使用氮气的冷气小推力装置不能满足比冲要求时,使用液化气就可以避免使用复杂且昂贵的肼催化分解系统。通常用于推进剂的液化气有氨、丁烷、丙烷、一氧化二氮、二氧化碳和水。本文将介绍萨里空间中心关于液化气推进剂的一些研究细节,以及在使用这种推进剂的飞行系统中所采取的某些特殊防范措施。同时本文也将回顾在英国空间计划中所使用过的一些液化气,以及由Surrey Polyflex有限公司生产制造目前在轨运行的液化气推进系统。目前在轨运行的液化气推进系统有:UOSAT-12(使用一氧化氮)和SNAP-1(使用丁烷)。也将讨论用于将来的SSTL空间飞行器的液化气推进系统。