应用于低轨载人航天器的M/OD防护方法技术

本发明专利技术涉及应用于低轨载人航天器的M/OD防护方法，包括：(a)确定航天器用M/OD防护结构和防护材料；(b)根据包络及防护重量限制要求，确定航天器各舱段M/OD防护方案；(c)航天器在轨M/OD理论撞击失效风险仿真分析，初判指标满足情况；(d)进行防护结构和防护材料的超高速撞击试验，获得弹道极限方程；(e)根据试验得到的弹道极限方程修正撞击失效风险仿真分析结果；(f)评价防护方案的PNP指标及重量指标满足情况；(g)确定最终防护方案。本发明专利技术可以保障航天器10年在轨寿命；采用新防护方案，利用辐射器兼作防护板的基础上，在其中填加复合材料填充层，减少资源浪费；有效利用包络空间，节约重量，防护效果大大提高。

【技术实现步骤摘要】
应用于低轨载人航天器的M/OD防护方法
本专利技术涉及应用于低轨载人航天器的M/OD防护方法。
技术介绍
随着载人航天的快速发展，低轨载人航天器长期在轨运行，航天员在轨中长期驻留成为载人航天器发展的必然方向。载人航天器运行在低轨近圆轨道，其设备需适应太阳辐射、大气、地球磁场、失重、真空、高能带电粒子、电离层、微流星体及空间碎片等空间环境，相应要求开展单机设备的空间环境适应性设计与验证。此外，低轨载人航天器长期在轨运行及航天员中长期驻留所需要的资源类配置，如空气、推进剂、环热控的内外回路工质、氧气、食物等都需要满足长期在轨飞行的要求。同时，低轨载人航天器平台功能要进行冗余或故障重构等长寿命措施设计，满足“一度故障工作，二度故障安全”的要求，提高长期在轨飞行期间的可靠性。自阿波罗探月计划启动开始，美国便开始了微流星体防护问题的研究，随着航天探索规模的日益扩大，空间碎片环境逐渐变得恶劣，航天器防护结构设计研究已成为刻不容缓的研究主题。微流星体及空间碎片(M/OD，Meteoroid/OrbitalDebris)防护技术是一项多学科交叉综合的大型系统工程，美国从国际航天器(ISS)设计一开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于低轨载人航天器的M/OD防护方法，包括：(a)确定航天器用M/OD防护结构和防护材料；(b)根据包络及防护重量限制要求，确定航天器各舱段M/OD防护方案；(c)航天器在轨M/OD理论撞击失效风险仿真分析，初判指标满足情况；(d)进行防护结构和防护材料的超高速撞击试验，获得弹道极限方程；(e)根据试验得到的弹道极限方程修正撞击失效风险仿真分析结果；(f)评价防护方案的非击穿概率(PNP)指标及重量指标满足情况；(g)确定最终防护方案。

【技术特征摘要】
1.应用于低轨载人航天器的M/OD防护方法，包括：(a)确定航天器用M/OD防护结构和防护材料；(b)根据包络及防护重量限制要求，确定航天器各舱段M/OD防护方案；(c)航天器在轨M/OD理论撞击失效风险仿真分析，初判指标满足情况；(d)进行防护结构和防护材料的超高速撞击试验，获得弹道极限方程；(e)根据试验得到的弹道极限方程修正撞击失效风险仿真分析结果；(f)评价防护方案的非击穿概率(PNP)指标及重量指标满足情况；(g)确定最终防护方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，采用双层和Whipple防护结构，以玄武岩3层+芳纶3层复合材料作为填充材料，缓冲屏材料选用5A06铝合金。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，确定航天器各舱段M/OD防护方案包括：(1)根据火箭整流罩包络，分舱段确定防护间距；(2)以辐射器兼作密封舱部分防护板；(3)以复合材料填充式双层防护结构对撞击高风险区进行防护；(4)以简单的Whipple防护结构对撞击...

【专利技术属性】
技术研发人员：安晶，杨宏，刘铭，邢涛，吴冰，杨彪，汤溢，赵铭军，范高洁，白梵露，
申请(专利权)人：北京空间技术研制试验中心，
类型：发明
国别省市：北京,11