本發(fā)明涉及地外天體深空探測器,具體是一種充氣變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器。
背景技術(shù):
隨著空間技術(shù)的發(fā)展與進步,深空探測的手段由最初的飛越探測發(fā)展到目前的環(huán)繞、著陸、巡視、采樣等多方式組合探測,實現(xiàn)了由環(huán)繞遙感探測到著陸就位探測、由表面巡視到表壤取樣的跨越,正在向全空間立體綜合探測、次表層及內(nèi)部深度探測的方向發(fā)展,表面深鉆和撞擊探測手段應運而生。其中,撞擊探測器具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、小型化、智能化的特點,消耗較少資源即可侵徹目標天體表面,是實現(xiàn)天體內(nèi)部探測的高效手段。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器,通過變構(gòu)型可充氣氣囊的設計,實現(xiàn)了無降落傘減速,在撞擊過程中通過氣囊與天體表面的沖擊還可起到緩沖效果,從而實現(xiàn)減速緩沖一體,便于撞擊器小型化設計,可滿足火星等地外有大氣天體的探測需求。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種充氣變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器,包括從上往下依次連接的變軌段、儀器段和侵徹段,所述變軌段在末端,具備獨立變軌能力,實施變軌后進入天體大氣層;所述儀器段用于搭載探測設備,并獲取探測目標天體表面的科學數(shù)據(jù);所述儀器段下端通過固連鎖緊裝置連接傾徹段,所述減速緩沖段通過柔性繩索與所述傾徹段連接。
優(yōu)選地,所述傾徹段為錐形傾徹段,撞擊器撞擊時侵徹到天體表面內(nèi)部1m以內(nèi),減速緩沖段和儀器段停留在目標表面,儀器段開展就位探測。
優(yōu)選地,所述減速緩沖段為可變構(gòu)型圓環(huán)形氣囊,氣囊進行充氣,下降時在氣動阻力的作用下使撞擊器起到減速作用,并在撞擊器傾徹段進入到天體內(nèi)部時達到緩沖效果,使得儀器段能夠停留在天體表面正常工作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明具有小型化、智能化、減速緩沖一體化的特點,有利于縮小探測器規(guī)模,降低探測成本,增加科學產(chǎn)能輸出;變構(gòu)型可充氣氣囊的設計在實現(xiàn)無降落傘自減速的同時,在撞擊過程中還起到了緩沖作用。本發(fā)明的應用可為地外有大氣天體的撞擊探測提供一種新的技術(shù)途徑,可豐富任務科學產(chǎn)出,催生重大原創(chuàng)科學發(fā)現(xiàn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例充氣變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器的剖面圖。
圖2為本發(fā)明實施例充氣變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器的側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明實施例充氣變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器的俯視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是,對本領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
如圖1-圖3所示,本發(fā)明實施例提供了一種充氣變構(gòu)型自減速地外有大氣天體撞擊探測器,包括從上往下依次連接的變軌段1、儀器段2和侵徹段5,所述變軌段1在末端,具備獨立變軌能力,實施變軌后進入天體大氣層;所述儀器段2用于搭載探測設備,并獲取探測目標天體表面的科學數(shù)據(jù);所述儀器段2下端通過固連鎖緊裝置連接傾徹段5,所述減速緩沖段3通過柔性繩索4與所述傾徹段5連接。
所述傾徹段5為錐形傾徹段,撞擊器撞擊時侵徹到天體表面內(nèi)部1m以內(nèi),減速緩沖段和儀器段停留在目標表面,儀器段開展就位探測。
所述減速緩沖段3為可變構(gòu)型圓環(huán)形氣囊,氣囊進行充氣,下降時在氣動阻力的作用下使撞擊器起到減速作用,并在撞擊器傾徹段進入到天體內(nèi)部時達到緩沖效果,使得儀器段能夠停留在天體表面正常工作。
本具體實施使用時,撞擊分為以下四個步驟:
步驟一:撞擊器搭載探測器到達目標天體軌道后,變軌段點火進行變軌,撞擊器進入天體大氣層。
步驟二:在撞擊器下降過程中,通過可變構(gòu)型圓環(huán)形氣囊在氣動阻力的作用下起到減速作用,實現(xiàn)無降落傘減速,使撞擊器撞擊目標時的速度滿足約束要求。
步驟三:撞擊器在接觸目標表面時,侵徹段侵徹到內(nèi)部1m以內(nèi),與此同時,經(jīng)過變構(gòu)型充氣氣囊與目標表面的沖擊,達到緩沖效果,使得儀器段停留在目標表面。
步驟四:撞擊器的儀器段停留在目標表面后,儀器段中有效探測載荷設備開展工作,實施就位探測。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。