地外天体穿透器总体参数设计方法技术

本发明专利技术公开了一种地外天体穿透器总体参数设计方法，包括：确定穿透器设计输入参数；探测载荷质量、尺寸、功率、工作时间、数据量；通信模块质量、尺寸、通信时间、功率；控制器质量、尺寸、工作时间、功率；热控功率、热控功耗；电池组总容量、质量、尺寸；穿透器侵彻级外形参数，侵彻初始速度、侵彻级壳体质量；穿透器姿控动力系统重量；穿透器轨控动力总冲，穿透器轨控动力质量、推力偏差、推力线偏斜、推力线横移；姿控动力总冲；根据姿控动力总冲，重新确定穿透器姿控动力系统重量；开展穿透星壤过程动力学仿真；本发明专利技术可实现地外天体穿透器快速设计。本发明专利技术可实现地外天体穿透器快速设计。本发明专利技术可实现地外天体穿透器快速设计。

【技术实现步骤摘要】
地外天体穿透器总体参数设计方法


[0001]本专利技术涉及航天
，特别是一种地外天体穿透器总体参数设计方法。

技术介绍

[0002]地外天体穿透式探测器作为地外天体表面原位探测的重要方式，各航天大国纷纷开展相关研究。而目前穿透器均针对穿透器某一分系统，如结构构型、抗高过载、能源、制导控制等开展研究，未见穿透器总体方案设计相关技术。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种地外天体穿透器总体参数设计方法，本专利技术可实现地外天体穿透器快速设计。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种地外天体穿透器总体参数设计方法，包括以下步骤：
[0005](1)确定穿透器设计输入参数，包括投放方式、飞行距离、质量及尺寸约束、穿透深度、星壤力/热/电学参数、原位探测目标、通信模式；
[0006](2)根据所述原位探测目标，确定探测载荷功能及性能指标参数，开展探测载荷集成设计，进而确定所述探测载荷质量m1、尺寸、功率p1、工作时间t1、数据量；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地外天体穿透器总体参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定穿透器设计输入参数，包括投放方式、飞行距离、质量及尺寸约束、穿透深度、星壤力/热/电学参数、原位探测目标、通信模式；(2)根据所述原位探测目标，确定探测载荷功能及性能指标参数，开展探测载荷集成设计，进而确定所述探测载荷质量m1、尺寸、功率p1、工作时间t1、数据量；(3)根据通信模式、穿透深度及星壤电学参数，结合步骤(2)中确定的探测数据量，开展通信模块数据链设计、天线设计、基带及射频前端设计、通信模块结构设计，进而确定通信模块质量m2、尺寸、通信时间t2、功率p2；(4)根据穿透器投放方式、飞行距离、环境条件、落点速度及精度，初步确定穿透器姿轨控动力方案、导航方案，方案确定后可以开展控制器导航组件、主控电路、供电电路、驱动电路模块设计，最终确定控制器质量m3、尺寸、工作时间t3、功率p3；(5)根据步骤(2)、(3)确定的探测时间t1、通信时间t2，结合星壤热学参数及外界环境条件，开展穿透器整器热学设计，即可初步确定热控功率p4、热控功耗w4＝p4(t1+t2)；(6)根据步骤(2)、(3)、(4)、(5)中确定的探测载荷功耗w1＝p1t1、通信模块功耗w2＝p2t2、控制器功耗w3＝p3t3、热控功耗w4，结合姿轨控动力装置、探测载荷、控制器所需的供电电压体制，开展单体电池选型及电池组串并联方案设计，最终可确定电池组总容量w＝w1+w2+w3+w4、质量m4、尺寸；(7)根据步骤(2)、(4)、(6)确定出的各部件质量及包络尺寸，结合穿透深度、星壤力学参数边界条件，利用侵彻经验公式及工程经验，并开展侵彻仿真优化校核分析，初步确定穿透器侵彻级外形参数，包括直径D、壁厚b、长度L、侵彻头曲率比CRH；并确定侵彻初...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇彬，钱成，左易，王鑫剑，陈粤海，郭芸芸，邓李圣，聂献东，
申请(专利权)人：四川航天系统工程研究所，
类型：发明
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