着陆缓冲与行走一体化月面居住舱的制作方法

本发明属于载人深空探测飞行器系统技术领域，尤其涉及一种着陆缓冲与行走一体化月面居住舱。

背景技术：

在载人月球探测任务中，往往需要具有月面支持和保障功能的平台，其需要能够支持航天员作短期驻留，支持航天员进行月面作业和大范围移动等任务。并且能够为航天员的月面工作和生活提供保障条件，保证航天员的安全性和舒适性，同时实现航天员以及物资的转移和运输，在航天员居住或者工作期间出现意外情况时，还需要具有相应的应急措施。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种着陆缓冲与行走一体化月面居住舱。

为实现上述目的，本发明提供一种着陆缓冲与行走一体化月面居住舱，包括：

舱体结构，包括密封舱、气闸和非密封框架

移动系统，设置在所述舱体结构上，用于支持所述月面居住舱着陆缓冲与月面行走；

能源系统，用于为所述月面居住舱提供能源；

热控系统，用于维持所述月面居住舱内空气温度；

推进系统，为所述月面居住舱提供动力；

gnc系统，用于飞行过程中的姿态确定；以及探测识别和规避月面地形障碍；

信息系统，为所述月面居住舱提供月面-地球、月面-月球轨道之间的系统通信。

根据本发明的一个方面，所述密封舱与所述气闸沿水平方向排列布置；

所述非密封框架设置在所述密封舱和所述气闸舱门的外顶部、两侧以及底部。

根据本发明的一个方面，所述移动系统包括悬架、车轮、防尘罩、驱动转向装置、总装连接部件、压紧释放部件和控制单元。

根据本发明的一个方面，所述能源系统采用可展开柔性太阳翼和锂电池并联结构的供电形式。

根据本发明的一个方面，所述热控系统采用高效热泵系统。

根据本发明的一个方面，所述推进系统包括高压气瓶和推进剂贮箱。

根据本发明的一个方面，所述gnc系统配置星敏感器、太阳敏感器及imu进行飞行过程中的姿态确定，使用远程微波雷达与其它飞行器进行相对测量和通信，采用激光/微波测距测速以及着陆光学导航敏感器确定相对月面运动状态，基于着陆光学导航敏感器和着陆避障敏感器用于探测识别和规避月面地形障碍。

根据本发明的一个方面，所述信息系统包括测控通信、数传/中继、月面通信、空空通信、综合数据系统构架以及总线网络。

根据本发明的一个方面，所述月面居住舱还包括环控生保系统。

根据本发明的一个方案，本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱具备2人14天的月面任务支持能力，具备近月制动、月面着陆、月面信标、月夜生存和应急救生防护功能；舱内人均活动空间≥8m³，设置独立气闸舱，具备支持2名航天员多次同时出舱能力；月面居住舱具备月面移动功能，爬坡能力≥30°，移动速度≥10km/h，单次充电移动总距离≥200km。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱的结构示图；

图2示意性表示根据本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱在太阳帆板展开状态时的结构图；

图3示意性表示根据发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱的后视图；

图4示意性表示根据发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱的仰视图；

图5示意性表示根据发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱的内部结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1-图5所示，本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱包括舱体结构、移动系统、能源系统、热控系统、推进系统、gnc系统、和信息系统。

以下对本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱进行详细说明。

舱体结构

月面居住舱整体构型为卧式圆柱构型，包括密封舱、气闸及非密封框架，配置个气闸出舱舱门，2个密封舱进出气闸舱舱门。密封舱和气闸水平布置，主结构采用壁板方案。密封舱及气闸外顶部、两侧及底部为非密封框架。其顶部结构用于安装敏感器、天线、太阳帆板等设备。两侧及底部框架结构内设仪器安装板，用于承载推进剂贮箱、主发动机、着陆缓冲机构、仪器设备等。非密封框架外部与主发动机之间安装隔热结构。移动系统的着陆缓冲机构采用对称布局的形式，四套着陆缓冲机构对称分布在月面居住舱两侧，采用摩擦式减振器用以衰减车体振动和吸收来自月面对车体的冲击，起到缓冲作用。

移动系统

移动系统由悬架、车轮、防尘罩、驱动转向装置、总装连接部件、压紧释放部件和控制单元等组成，用于支持月面居住舱月面着陆缓冲与月面移动。

能源系统

月面居住舱在月昼期间：能源系统采用可展开柔性太阳翼和锂电池并联结构的供电形式。月夜期间：无法再对太阳能进行利用，月面居住舱启用休眠模式，进入最小负载模式的休眠状态，由锂离子电池组为整器提供休眠供电和关键设备电加热等能源需求。

热控系统

月昼期间，月面居住舱采用高效热泵系统作为热控系统的核心，实现热量的高效收集与传输，进而实现热量的高效排散；月夜期间停止舱外流体回路的运转，把回路中的工质回收至舱内，使热泵系统变成与外界隔热状态，同时在舱内的单相流体回路引入同位素热源，用于给系统加热，通过冷凝干燥器维持密封舱内空气温度。

推进系统

月面居住舱采用常规推进剂和挤压式系统，配置4个高压气瓶和4个推进剂贮箱，推进剂最大加注量1t；轨控采用4台主发动机，变推比5:1；姿控采用16台发动机，为4簇每簇4台构型。

gnc系统

配置星敏感器、太阳敏感器及imu进行飞行过程中的姿态确定，使用远程微波雷达与其它飞行器进行相对测量和通信，采用激光/微波测距测速以及着陆光学导航敏感器确定相对月面运动状态，基于着陆光学导航敏感器和着陆避障敏感器用于探测识别和规避月面地形障碍。

信息系统

月面居住舱信息系统主要功能包括测控通信、数传/中继、月面通信、空空通信、综合数据系统构架以及总线网络。

本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱还包括环控生保系统，具体地，月面居住舱采用氮氧混合变舱压体制，设置独立气闸舱并配备非再生式环控生保系统。

本发明的着陆缓冲与行走一体化月面居住舱具备2人14天的月面任务支持能力，具备近月制动、月面着陆、月面信标、月夜生存和应急救生防护功能；舱内人均活动空间≥8m³，设置独立气闸舱，具备支持2名航天员多次同时出舱能力；月面居住舱具备月面移动功能，爬坡能力≥30°，移动速度≥10km/h，单次充电移动总距离≥200km。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。