一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置的制作方法

1.本发明涉及地外天体原位侵彻式探测技术领域，具体涉及一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置。


背景技术：

2.目前，地外天体探测主要是通过无人着陆器(包括巡视器、着陆器等)开展原位探测，以及载人方式进行原位分析。由于巡视器、宇航员等的运动范围受限，因此仅能针对着陆器附近小范围、浅表层进行探测分析。
3.为了对地外天体一定深度范围的地质参数开展研究，国内外主要采用回转钻具钻探、宇航员挖掘、穿透式潜入等方式进行。但机械作动潜入和钻具形式需要着陆器、巡视器、宇航员等的支撑辅助。穿透式潜入探测需要通过自由落体提高着陆动能才能实现深层潜入，因此对于装载装置的轨道高度、运动速度、释放姿态等提出了一定的要求，导致影响着陆精度及着陆区域的选择。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，以期解决背景技术中的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，包括:
7.发射壳体，所述发射壳体内设有安装腔；
8.侵彻体，设置在所述安装腔内，所述侵彻体与着陆器进行数据通信连接；
9.姿控装置，所述姿控装置安装在所述侵彻体的侧部；
10.固体发动机，所述固体发动机安装在所述侵彻体的尾部；
11.弹射装置，所述弹射装置安装在发射壳体上，用于将侵彻体发射出发射壳体。
12.在一些实施例中，还包括电连接器和连接线缆，所述电连接器设置在弹射装置上，侵彻体通过连接线缆和电连接器与着陆器进行数据通信。
13.在一些实施例中，所述侵彻体通过连接机构设置在所述安装腔内。
14.在一些实施例中，所述发射壳体上设有至少一个连接法兰，发射壳体通过连接法兰与着陆器相连。
15.在一些实施例中，所述发射壳体上设有至少一个加强环。
16.本申请所披露的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置可能带来的有益效果包括但不限于：
17.本专利提出了一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，该装置对着陆器的轨道参数无约束，并且可待着陆器落于星表后通过遥测进行高价值区域分析，利用在轨数据装订到达预定探测区域，因此探测具有充分的遥感分析时间，可快速实现远距离、大深度的无人探测及部署。
附图说明
18.图1为本发明的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置剖视图；
19.图2为本发明的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置示意图；
20.其中：1-发射壳体，2-侵彻体，3-姿控装置，4-固体发动机，5-连接机构，6-弹射装置，7-电连接器，8-连接线缆，9-加强环，10-连接法兰，11-操作窗。
具体实施方式
21.为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
22.相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。
23.以下将结合图1-2对本申请实施例所涉及的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
24.在本申请的实施例中，如图1-2所示，本发明提出了一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置可以包括:发射壳体1、侵彻体2、姿控装置3、固体发动机4、弹射装置6、电连接器7和连接线缆8；所述发射壳体1内设有安装腔；所述侵彻体2设置在所述安装腔内，所述侵彻体2与着陆器进行数据通信连接；所述姿控装置3安装在所述侵彻体2的侧部；所述固体发动机4安装在所述侵彻体2的尾部；所述弹射装置6安装在发射壳体1上，用于将侵彻体2发射出发射壳体1。
25.发射壳体1、弹射装置6等构成发射装置，侵彻体2、姿控装置3、固体发动机4构等成探测器，整体构成了动能侵彻式探测装置。
26.动能侵彻式探测装置将通过连接法兰10与着陆器相连，为探测装置提供上行发射、轨道转移、星表降落等的力学保障条件。探测器通过连接机构5安装于发射装置内，满足发射、轨道转移期间的力学条件；探测器通过连接线缆8和电连接器7与着陆器进行数据通信等电信号交互。
27.为了提高装配的便捷，将借助操作窗11进行弹射装置6、连接线缆8和电连接器7等的安装操作；操作窗11安装在发射壳体1上，用于安装弹射装置6、连接线缆8和电连接器7。
28.为了提高发射壳体1的刚度，在发射壳体1上设计了加强环9，提高发射壳体1的模态特征。
29.动能侵彻式探测装置将伴随着陆器进行轨道转移并降落于被探测的地外天体表面，借助地外天体轨道器或轨道器环绕过程中的遥感分析结果，结合着陆器的降落位置，计算分析着陆区域与拟被探测区域的位置关系，并将相关参数通过连接线缆8和电连接器7装订至探测器。
30.待数据装订完成后，将通过弹射装置6将探测器发射出发射壳体1；根据装订的数据，当探测器检测达到预定高度后，将通过姿控装置3和固体发动机4进行弹道飞行，从而达
到预定的侵彻探测区域。
31.利用飞行过程的动能，将使侵彻体2侵彻至地外天体一定深度，侵彻体2内布置的科学仪器、有效载荷等将对该深度开展相关探测分析等工作。
32.本申请提供的探测装置的探测位置、侵彻速度、降落姿态等不依赖于装载装置(如轨道器、着陆器等)的轨道参数，避免了对着陆精度、着陆区域的限制，且可通过在轨数据装订针对高价值探测区域开展侵彻式原位探测或设备部署；利用弹射方式进行发射释放，对装载装置的扰动可调可控，因此该方案具有影响小、灵活性高、部署迅速等特点。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，其特征在于，包括:发射壳体，所述发射壳体内设有安装腔；侵彻体，设置在所述安装腔内，所述侵彻体与着陆器进行数据通信连接；姿控装置，所述姿控装置安装在所述侵彻体的侧部；固体发动机，所述固体发动机安装在所述侵彻体的尾部；弹射装置，所述弹射装置安装在发射壳体上，用于将侵彻体发射出发射壳体。2.根据权利要求1所述的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，其特征在于，还包括电连接器和连接线缆，所述电连接器设置在弹射装置上，侵彻体通过连接线缆和电连接器与着陆器进行数据通信。3.根据权利要求1或2所述的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，其特征在于，所述侵彻体通过连接机构设置在所述安装腔内。4.根据权利要求1所述的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，其特征在于，所述发射壳体上设有至少一个连接法兰，发射壳体通过连接法兰与着陆器相连。5.根据权利要求1所述的一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，其特征在于，所述发射壳体上设有至少一个加强环。

技术总结
本发明公开了一种基于星表发射的动能侵彻式探测装置，包括:发射壳体，所述发射壳体内设有安装腔；侵彻体，设置在所述安装腔内，所述侵彻体与着陆器进行数据通信连接；姿控装置，所述姿控装置安装在所述侵彻体的侧部；固体发动机，所述固体发动机安装在所述侵彻体的尾部；弹射装置，所述弹射装置安装在发射壳体上，用于将侵彻体发射出发射壳体。通过在轨数据装订针对高价值探测区域开展侵彻式原位探测或设备部署；利用弹射方式进行发射释放，对装载装置的扰动可调可控，因此该方案具有影响小、灵活性高、部署迅速等特点。部署迅速等特点。部署迅速等特点。


技术研发人员：杨宇彬 王鑫剑 左易 钱成 陈粤海 郭芸芸 邓李圣 聂献东
受保护的技术使用者：四川航天系统工程研究所
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/2/24