490 N发动机高精度推力矢量保证方法

潘高伟 陈晓杰 陶炯明 江君 胡建梅 靳浩

(上海卫星工程研究所，上海 201109)

490 N发动机是我国20世纪90年代初研发的用于地球同步轨道卫星远地点变轨的发动机，平均比冲305 s，也是现有各种高轨道卫星平台通用的主推发动机[1-4]。由于发动机其自身结构在制造装配及地面调校不完全精准，490 N发动机推力矢量会发生偏斜[4]。通过地面试验可以标定出发动机推力矢量与发动机基准坐标系的偏差。同时，发动机在点火工作时产生大量的热量并在空间环境通过辐射散热的形式传递到发动机安装支架上，导致其发生变形，进而影响发动机推力矢量。另外，在卫星研制过程中，无法保证卫星的横向质心与发动机初始安装的推力矢量在同一轴向上，也会导致发动机推力矢量在轨工作的偏差。

地球静止轨道(GEO)卫星通过运载火箭发射到地球转移轨道(GTO)，并通过490 N发动机点火提供推力转移到GEO。如果490 N发动机推力矢量通过卫星质心，则推力不会对卫星姿态形成干扰。但由于发动机推力矢量并不都始终通过卫星质心，从而对卫星的姿态产生干扰[5]，不仅降低发动机推力矢量效用，还需要其他推力器进行卫星姿态补偿，引起额外的推进剂消耗，从而降低卫星在轨工作寿命；当干扰力矩过大时，甚至会导致卫星姿态失控，造成严重的后果。

为了490 N发动机推力矢量能在卫星转移轨道上发挥最大效用，减少卫星推进剂消耗，本文从490 N发动机推力矢量产生机理出发，分析……