集群化多功能载人月面着陆/上升器概念设计

发布时间：2024-02-03 21:43

　　针对未来载人月球探测器的的高可靠、低成本、可拓展任务等要求,提出了一种新型的集群化多功能载人月面着陆/上升器方案,采用集群模块化设计,将原本单一的登月舱进行解构,划分为指令舱、服务舱、运载航天员的登月舱以及功能模块,其中功能模块包括探测舱、仪器实验舱、通讯舱、能源舱以及包含燃料、食物和水等的后勤舱。对飞行器总体模块划分、着陆/上升飞行程序、补给方案等进行了分析,结果表明:模块化设计可实现各个模块最优着陆方案,保障航天员生命安全的同时达到解决控制难度和燃料消耗的问题;与此同时,功能模块的相互独立,有利于提高整体工作的执行效率,提高整体可靠性。该方案可为实现更多的月面任务提供足够的空间。

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【部分图文】：

图1集群化多功能载人月面着陆/上升器结构示意图

采用集群模块化设计,将原本单一的登月舱进行解构,划分为指令舱、服务舱、运载航天员的登月舱以及功能模块,其中功能模块包括探测舱、仪器实验舱、通讯舱、能源舱以及包含燃料、食物和水等的后勤舱,如图1所示。该登月系统任务流程设计图2所示:①将各功能舱段依次发射至空间站进行组合,待指令服务....

图2采用集群结构的登月系统任务流程简图

该登月系统任务流程设计图2所示:①将各功能舱段依次发射至空间站进行组合,待指令服务舱乘载航天员抵达后,组合体离开空间站进入登月轨道;②进入环月轨道后,各功能模块以及登月舱依次与指令服务舱在轨分离;③各功能舱段在下降过程中,进行重构控制形成满足着陆要求的编队构型,从而在指定地点完成....

图3登月舱示意图

登月舱为月面着陆的核心。区别于传统登月舱,本文所设计的登月舱仅保留乘员舱和下降段。乘员舱为密封加压筒状结构,内部安装有各类仪表和开关设备。生命保障系统安装于乘员舱后侧,在进行登月任务时为航天员提供充足的座舱大气、供水、温控保障等。下降段主要采用桁架结构,由4个主着陆腿支撑。登月舱....

图4星月地通讯链路

要使得各个模块都能有效工作,协同进行复杂的月面任务,各模块舱段间必须具有有效的通信系统。各模块舱段通过通信链路互相联在一起,形成一个月面通信网络,该网络以各舱段作为交换结点。本文模块链路主要采用无线微波通信链路和激光通信链路相结合的方式。星月地通讯链路如图4所示。各模块完成在轨分....

本文编号：3894734