針對未來載人月球探測器的的高可靠、低成本、可拓展任務(wù)等要求,提出了一種新型的集群化多功能載人月面著陸/上升器方案,采用集群模塊化設(shè)計,將原本單一的登月艙進行解構(gòu),劃分為指令艙、服務(wù)艙、運載航天員的登月艙以及功能模塊,其中功能模塊包括探測艙、儀器實驗艙、通訊艙、能源艙以及包含燃料、食物和水等的后勤艙。對飛行器總體模塊劃分、著陸/上升飛行程序、補給方案等進行了分析,結(jié)果表明:模塊化設(shè)計可實現(xiàn)各個模塊最優(yōu)著陸方案,保障航天員生命安全的同時達到解決控制難度和燃料消耗的問題;與此同時,功能模塊的相互獨立,有利于提高整體工作的執(zhí)行效率,提高整體可靠性。該方案可為實現(xiàn)更多的月面任務(wù)提供足夠的空間。

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【部分圖文】：

圖1集群化多功能載人月面著陸/上升器結(jié)構(gòu)示意圖

采用集群模塊化設(shè)計,將原本單一的登月艙進行解構(gòu),劃分為指令艙、服務(wù)艙、運載航天員的登月艙以及功能模塊,其中功能模塊包括探測艙、儀器實驗艙、通訊艙、能源艙以及包含燃料、食物和水等的后勤艙,如圖1所示。該登月系統(tǒng)任務(wù)流程設(shè)計圖2所示:①將各功能艙段依次發(fā)射至空間站進行組合,待指令服務(wù)....

圖2采用集群結(jié)構(gòu)的登月系統(tǒng)任務(wù)流程簡圖

該登月系統(tǒng)任務(wù)流程設(shè)計圖2所示:①將各功能艙段依次發(fā)射至空間站進行組合,待指令服務(wù)艙乘載航天員抵達后,組合體離開空間站進入登月軌道;②進入環(huán)月軌道后,各功能模塊以及登月艙依次與指令服務(wù)艙在軌分離;③各功能艙段在下降過程中,進行重構(gòu)控制形成滿足著陸要求的編隊構(gòu)型,從而在指定地點完成....

圖3登月艙示意圖

登月艙為月面著陸的核心。區(qū)別于傳統(tǒng)登月艙,本文所設(shè)計的登月艙僅保留乘員艙和下降段。乘員艙為密封加壓筒狀結(jié)構(gòu),內(nèi)部安裝有各類儀表和開關(guān)設(shè)備。生命保障系統(tǒng)安裝于乘員艙后側(cè),在進行登月任務(wù)時為航天員提供充足的座艙大氣、供水、溫控保障等。下降段主要采用桁架結(jié)構(gòu),由4個主著陸腿支撐。登月艙....

圖4星月地通訊鏈路

要使得各個模塊都能有效工作,協(xié)同進行復(fù)雜的月面任務(wù),各模塊艙段間必須具有有效的通信系統(tǒng)。各模塊艙段通過通信鏈路互相聯(lián)在一起,形成一個月面通信網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)以各艙段作為交換結(jié)點。本文模塊鏈路主要采用無線微波通信鏈路和激光通信鏈路相結(jié)合的方式。星月地通訊鏈路如圖4所示。各模塊完成在軌分....

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