固体氮气生成器的结构设计与制备方法研究(3)
常规冷气推进系统，需要将气体存储于高压气瓶之中，因而这种方式存在气体泄露的隐患，并且高压气瓶造价高、体积大，其自身重量会大大降低微小卫星的有效载荷，不利于使卫星的推进系统实现微型化、标准化。冷气生成器通过分解固体气体发生剂来获得高压气体，它在继承传统冷气推进系统优势的基础上可以解决高压气体泄漏的隐患，同时它造价低、体积小、重量轻，将会有效提高微小卫星的有效载荷。冷气生成器的气体发生剂体积小，质量轻，可以存储在特定的容器中，易于与外部控制电路连接，容易实现微小卫星推进系统的标准化，能够进一步扩展冷气推进技术的应用。但是我国前期没有重视冷气生成器这项工作，目前尚处在传统气体生成器的研究水平，点火技术以电热桥丝为主，功耗较高，气体发生剂产生的气体温度高、有杂质，气体纯度也很低。因此我国应加快此项技术的研究，为微小卫星的发展提供理论支撑和技术支持。
1.3 冷气生成器国内外应用现状
1.3.1 基于压缩气体的微推进系统
基于压缩气体的微推进系统是当前微纳卫星上最常用最成熟的推进方式，从而实现航天器姿态调整精密控制，其结构简单、成本低、无污染，除阀门外无其他功率消耗。尽管比冲较低，但冷气推进系统目前在高精度控制方面有着较大优势。
美国的MOOG公司是卫星推进系统及部件的供应商，尤其以先进的阀门技术著称，它的微型冷气推进系统无论是部件还是系统集成都已达到相当高的水平，图1.1是MOOG公司为满足日益增长的微小卫星推进系统市场需求而专门研制的一套微型冷气推进系统，图1.2是该系统的原理图[5]。
MOOG公司的氮冷气推进系统的部件包括：气体发生剂贮箱、高压压力传感器、加排阀、高压自锁阀、机械减压器、低压压力传感器和冷气推力器，其气体发生剂存储工作压力为27.59MPa（4000psi），减压器调整压力0.28MPa~0.4MPa。系统配置有推力为0.44N和55mN的两种推力器6台，在3个轴上正交安装，可以进行三轴稳定控制。贮箱为球柱形碳纤文缠绕高压气瓶，容积2L，系统干重不大于3.5kg。该系统已在CHAMP和GRACE卫星项目中进行了验证。
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