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帖子主题:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

本文同时发布在铁血网和超级大本营

载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案说明书

名 称:能源中心号

方 案 类 别:技术类

单 位:个人

项目负责人 :**

目录

1. 概述:

2. 说明:

3. 奔月轨道的选择:

4. 登月飞船总体结构:

4.1. 登月舱:

4.1.1. 上升器:

4.1.2. 着陆器:

4.1.3. 登月舱驾驶室:

4.1.3.1. 低压工作模式:

4.1.3.2. 主、副控制台分工:

4.1.3.3. 手动控制杆安装位置:

4.1.3.4. 微型增压箱:

4.1.4. 航天员位置及固定方式:

4.1.4.1. 降落及起飞站位方式:

4.1.4.2. 固定方式:

4.1.5. 舷窗观察镜:

4.1.6. 货舱及载荷箱:

4.2. 登月舱补压系统:

4.3. 登月舱生保系统:

4.3.1. 着陆器生保系统:

4.3.2. 移动式生保拖车:

4.3.2.1. 生保拖车结构:

4.3.2.2. 氧气瓶存放位置:

4.3.2.3. 生保拖车的拓展应用:

4.3.3. 上升器生保系统:

5. 载人飞船的轨道舱:

5.1. 轨道舱功能及用途:

5.2. 登月准备:

5.3. 轨道舱和上升器组合体:

6. 登月服:

6.1. 登月服氧气模式:

6.2. 分体式生保模式:

6.3. 主动式冷却系统:

6.4. 集成式脐带管:

6.5. 伙伴供氧模式:

6.6. 登月服关节助力装置:

6.7. 内置头盔显示器:

6.8. 借助外接脐带管移动位置:

7. 遥控月球车:

7.1. 月球车结构:

7.2. 月球车模块:

7.3. 月球车、生保拖车的运输状态:

7.4. 月球车与四轮拖车的组队模式:

8. 自救及拓展应用:

8.1. 生物圈试验:

8.2. 自救措施:

8.3. 舱内航天服的辅助快速穿戴装置:

9. 商业潜力:

1. 概述:

上升器和着陆器以榫卯模式共同组成登月舱驾驶室,全封闭结构可以在降落及月面驻留阶段提供最大限度的防辐射屏蔽。月面起飞时上升器只带走一部分驾驶室,减少起飞燃料的消耗,可以让着陆器拥有更多的降落燃料储备。

以着陆器中央生保系统替代登月服背包生保系统,减轻登月服重量,登月服背包只保留应急生保功能。上升器的生保装置在降落及月面活动阶段作为备份生保系统,在“月面起飞后”负责登月服的生保支持。

航天员在月面的主要工作是组装遥控月球车,当航天员撤离后利用月球车的巡航能力搜集地形数据,为后续登月降落点提供参考。

2. 说明:

本人不是航天行业的从业人员,文章里使用的数据、图片都是在“维基百科、百度百科”上找的现成数据。

3. 奔月轨道的选择:

根据“不用返回地球”的条件,既然航天员有另外的乘坐飞船,那么登月飞行器在地月转移、近月制动时不会载人。可以选择“嫦娥一号”的奔月轨道(利用地球引力场加速、利用月球引力场减速)。

利用月球引力场制动虽然会增加飞行时间,但只要登月飞行器与载人飞船同时进入环月轨道即可。

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图 1

优点:借助地球和月球引力场加减速可以降低发动机的推力要求,可以直接使用着陆器的降落发动机完成近月制动,不需要额外加装动力装置。减少近月制动时消耗的燃料,使着陆器有更多的燃料储备。

缺点:会增加飞行时间(嫦娥一号从地面发射到进入环月轨道大约用了14天),携带的电池无法支持这么长时间。

解决方法:在登月飞行器上安装太阳能电池板以便在飞行途中向电池充电。如果登月飞行器也采用这条奔月轨道,需要安装太阳能电池板以便在奔月飞行阶段向电池充电。

阿波罗17号登月舱质量16.679吨,如果登月飞行器采用类似量级的登月舱,那么总重25吨的登月飞行器用于近月制动的燃料上限≈7.8吨(燃料箱结构按0.5吨算)。

地面发射时登月飞行器顶部的轴向对接口安装附加燃料箱,完成近月制动后将附加燃料箱扔掉,把对接口让给载人飞船。

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图 2 登月飞行器和附加燃料箱。

我方案里着陆器采用4机并联工作模式,根据阿波罗登月舱上升段与下降段发动机推力比可知,只需研制出一款满足上升器需求的变推力发动机(和衍生型号固定推力发动机),就可满足登月舱降落及起飞需求。

着陆器的4台发动机采用混搭模式(2台固定推力+2台变推力),降落过程中当燃料消耗到一定程度就将2台固定推力的发动机关闭,减少燃料消耗速率。

表 1

发动机推力

近月制动

下降段

上升段

上升与下降推力比

阿波罗11号

91000n

45040n

16000n

1:2.815

登月飞行器

16000n*2

16000n*4

16000n

1:4

当登月飞行器使用2台着陆器发动机进行近月制动时,推重比大于嫦娥一号的推重比,具备完成近月制动的能力。

表 2

阿波罗17号

嫦娥一号

嫦娥三号

登月飞行器

总重

46700kg

2350kg

3780kg

25000kg

近月制动推力

91000n

490n

8250n(最大)

16000n*2

推重比

≈0.1988

≈0.0213

≈0.2227

≈0.1306

上升器在月面起飞时只带走一部分驾驶室,上升器质量越轻,月面起飞时消耗的燃料也就越少。在登月舱总质量不变的前提下,着陆器就可以获得更多的质量百分比,拥有更多的燃料储备。

表 3

质量

百分比

阿波罗登月舱

15034kg

上升段

4700kg

31.26%

下降段

10334kg

68.74%

4. 登月飞船总体结构:

飞船由服务舱、返回舱、轨道舱、上升器、着陆器5部分组成。

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图 3 登月飞船总体结构

4.1. 登月舱:

高7.2米,直径4.2米(参考空间站舱段直径)。由上升器和着陆器以榫卯模式对接组成。

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图 4 登月舱结构

4.1.1. 上升器

高3.6米(不含发动机喷管),直径4.2米。上端为高1米圆台,内部安装姿态控制发动机、4个球形燃料箱。顶部中心为圆形对接舱门。下端为契形结构高2.4米,契形结构中间是驾驶室空间,左右两边各安装一个燃料箱,底部中心安装一台起飞发动机。为了方便登月服进出,上升器的对接通道及舱门直径放大到0.9米。

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图 5 上升器结构

由于上升器在月面起飞后驾驶室呈敞开状态,因此需要对上升器得飞控系统安装防辐射保护层。

4.1.2. 着陆器

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图 6 着陆器结构

高5.5米(不含发动机喷管),直径4.2米。顶部有深2.5米横向梯形槽。下端为高3米圆柱体,内部以九宫格形式分割成9个舱室,外围8个舱室交错安装4台降落发动机和4个燃料箱,中心舱室的上半部分作为上升器的发动机舱,下半部分作为货舱。在着陆器背面安装一块太阳能电池板。着陆器外表面的最下层挂载遥控月球车的电池板模块,在飞行途中这些电池板可以向登月飞行器充电。

4.1.3. 登月舱驾驶室:

由上升器和着陆器以榫卯模式共同组成驾驶室空间。高2.3米,左右宽2.2米,前后宽2.2米,分为前、中、后三大部分。前舱壁上设有宽0.9米方形登月舱门。驾驶室左、右舱壁上各有2组生保系统接口。驾驶室前、后舱段安装在着陆器上;中间舱段安装在上升器上。全封闭结构可以提供最大限度的防辐射保护。

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图 7 登月舱驾驶室

4.1.3.1. 低压工作模式:

如果驾驶室对接缝的安装精度无法杜绝漏气现象,可以将驾驶室工作气压降低到0.3~0.4个大气压,用低压延缓漏气速率,同时还可以减轻耐压壳结构重量。

月面降落后驾驶室可以在0.7个大气压(≈海拔2700米高原气压)下保持2~3个小时的时间。在这段时间内航天员可以佩戴吸氧面罩从登月服里出来吃饭、喝水、打理个人卫生、或进行紧急维修。其余时间(包括睡觉休息)航天员都必须待在登月服里。

4.1.3.2. 主、副控制台分工:

由于上升器在月面起飞时只带走驾驶室中间舱段,因此位于中间舱段的左右副控制台只安装与月面起飞、轨道对接、生保系统相关的控制按钮;登月舱其余系统的控制按钮都集中安装在前舱段的主控制台上。这种控制台布局可以将月面起飞后用不到的系统都留在月面减轻上升器重量。

4.1.3.3. 手动控制杆安装位置

登月舱手动控制杆安装在驾驶室右手位的右侧,由登月舱驾驶员负责手动降落控制。由于在降落过程中上升器存在紧急复飞的可能性,手动控制杆需要安装在驾驶室右舱壁横向支架上。当上升器执行紧急分离复飞程序时,降落控制杆会跟随上升器一起飞走,不需要驾驶员做松手之类的躲避动作。紧急分离复飞按钮安装在2名航天员之间的主控制台上。

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图 8 手动控制杆安装位置

4.1.3.4. 微型增压箱:

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图 9 手动控制杆的微型增压箱

登月服气压比驾驶室高0.2~0.4个大气压,正压下的登月服手套操纵控制杆时不一定很灵活,可以用登月服头盔玻璃制作一个微型增压箱将手动控制杆包裹住,驾驶员登月服的右手臂可以对接到增压箱上,增压箱气压与登月服保持一致,使登月服手套没有内外压力差的干扰。万一登月服被微型增压箱卡住,可直接把微型增压箱拆下来,不会影响航天员的移动。

4.1.4. 航天员位置及固定方式

4.1.4.1. 降落及起飞站位方式

月球降落时:二个航天员面朝驾驶室前方,站立位置向前靠近驾驶室前方主控制台。

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图10 航天员位置及朝向

月球起飞时:二个航天员以背靠背的形式站在上升器横向中心线上,航天员各自面朝驾驶室左右副控制台。

标本箱固定在二个航天员之间的驾驶室地板上。标本箱具备隔离空气的能力,防止样品被返回舱内的空气氧化。

驾驶室长2.2米、宽2.2米,具备搭载4名航天员的空间。[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

(修改)

4.1.4.2. 固定方式:

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图 11 航天员在驾驶室的固定方式

航天员所站位置的驾驶室顶部及地板各有4个固定环,8根安全绳2个一组分别挂到登月服头盔及腰部两侧的固定环上。登月服悬挂固定在驾驶室内,航天员在登月舱降落及上升器起飞时可以坐在登月服里。

4.1.5. 舷窗观察镜:

登月舱舷窗位置在航天员腰部,在舷窗外安装反光镜。对空观察时,借助反光镜可获得登月舱侧向视角;对地观察时,将反光镜支架旋转180度,可通过反光镜观察到着陆支架。

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图 12 观察镜

4.1.6. 货舱及载荷箱:

货舱位于着陆器底部中心,边长1.4米正方形,高度大约2.1米。

载荷箱长1.3米,宽1.3米,共3个(高0.8米1个、高0.6米2个)。0.8米载荷箱用于装载遥控月球车模块;0.6米载荷箱用于装载生保拖车、月球车机械臂模块、工具零件等物品。登月舱降落后载荷箱依次向下移动到月面,航天员借助牵引绳、电动绞盘将载荷箱拽出登月舱底部。

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图 13 货舱及载荷箱

4.2. 登月舱补压系统

登月舱是低压环境,航天员必须先穿好登月服才能进入登月舱,航天员直接吸入驾驶室气体的可能性几乎没有,可以用安全气体(比如:氦气、氮气)填充舱室气压,补压装置安装在着陆器上,驾驶室对接缝泄露的只是补压系统的非氧气体。“生保系统”与“补压系统”分离,可以避免月球灰尘污染生保系统的循环过滤器。

4.3. 登月舱生保系统:

4.3.1. 着陆器生保系统:

负责航天员在驾驶室的全程生保支持,以及月面活动时的部分生保支持。着陆器底部外表面设有生保系统接口,可以通过外接脐带管向在月面活动的航天员提供生保支持。

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图 14 外接脐带管向在月面活动的航天员供应氧气

着陆器的安装空间比登月服背包大,可以通过放大生保装置体积,增加冗余措施。比如,可以用降低氧气瓶压力、增加氧气瓶数量的方式提高生保系统可靠性、延长工作时间。

由于上升器在降落过程中需要具备紧急复飞的能力,驾驶室内的生保系统接口需要安装在上升器的左右副控制台上,着陆器生保系统通过分离脱落插头与上升器生保系统相连,航天员进入驾驶室后优先消耗着陆器携带的氧气。

4.3.2. 移动式生保拖车:

4.3.2.1. 生保拖车结构:

生保拖车长1.3米、头宽0.8米、尾宽1米、高0.6米,外形类似徒步穿越极地的单人拖拽式补给雪橇。内部安装电池组、移动通讯装置、生保装置,车厢顶部粘贴太阳能电池片,尾部安装2个万向轮(地面起飞时车轮可放置在氧气瓶的位置)。

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图 15 移动式生保拖车

由于月球引力只有地球的六分之一,生保拖车的扶手可以作为航天员月面行走时的拐杖。

4.3.2.2. 氧气瓶存放位置:

地面起飞时2台生保拖车的氧气瓶单独存放在登月舱舱门外侧的通道上,以便将氧气瓶接驳到着陆器生保系统上,使登月舱所有氧气资源实现共享。出舱时航天员打开登月舱门后先用安全绳把氧气瓶送到月面。

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图 16 生保拖车氧气瓶存放位置

4.3.2.3. 生保拖车的拓展应用:

航天员结束月面考察后可以把生保拖车上的电池组改装成月球车的电源车。将2台生保拖车的车头对接到一起拼接成四轮拖车。两侧安装防侧翻支撑架、太阳能电池翼。在四轮拖车对接处的缺口位置安装震动筛,车厢里可以安装科研设备。

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图 17 四轮电源拖车

4.3.3. 上升器生保系统:

,上升器生保系统在月面起飞前一直作为着陆器生保系统的备份系统。如果登月舱降落后着陆器生保系统发生故障,可以将存放在舱门通道上的生保拖车氧气瓶搬进驾驶室接到上升器生保系统上,使上升器生保系统的氧气总量具备支持航天员短暂出舱的能力,原地采集一些月球土壤,然后立即起飞。

5. 载人飞船的轨道舱:

5.1. 轨道舱功能及用途:

因为航天员需要在进入登月舱之前就穿上登月服,所以登月服需要跟随载人飞船一同飞行。在地月飞行阶段时完成登月服的组装工作,减少在环月轨道上的停泊时间。

上升器在月面起飞后驾驶室呈真空状态,航天员又必须脱下登月服后才能进入返回舱,因此载人飞船需要配备一个带气闸功能的轨道舱。轨道舱与登月舱的对接通道内径扩大到0.9米,以便登月服顺利进出。

轨道舱内配备高压气流除尘设备,航天员从月面返回轨道舱后先用气流除尘设备清理登月服沾染的月球灰尘,然后航天员再从登月服里出来。减少航天员直接接触月球灰尘的可能性,以及把月球灰尘带进返回舱的概率。

5.2. 登月准备:

登月舱降落分离时轨道舱需要减压到真空状态,但不关闭对接舱门。防止上升器重新对接后发生神舟七号的气压顶门现象。不关闭轨道舱舱门还可以缩短返回时航天员进入轨道舱的时间。

5.3. 轨道舱和上升器组合体:

上升器重新与载人飞船对接后,将轨道舱的太阳能电池板展开。载人飞船返航后遗留在月球轨道上的(轨道舱和上升器)组合体,可以利用上升器姿态控制系统的剩余燃料以卫星模式继续绕月球飞行,为遥控月球车提供导航服务。

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图 18 轨道舱与上升器组合体

6. 登月服:

6.1. 登月服氧气模式

登月服采用混合空气模式,工作气压在0.6~0.7个大气压(≈海拔3700~2700米高原气压,通过增加氧分压比例避免高原反应)。混合空气模式可以避开低压纯氧模式的吸氧排氮过程。

6.2. 分体式生保模式:

登月服生保背包只保留1~2个小时的应急供氧功能,平时及月面活动时的空气循环、电力支持、散热,均由外部生保装置负责(二者通过脐带管连接)。常规生保系统移除后可以缩小背包体积、减轻登月服重量,使航天员进出登月舱、月面活动时更灵活。

登月服背包后盖改为左右不对称结构,当航天员仰面摔倒后可以顺利翻身爬起来。

6.3. 主动式冷却系统:

着陆器生保系统可以向登月服提供0℃左右的低温混合空气。低温空气先经过航天员液冷服的热交换器,然后再供航天员呼吸。用电加热装置调节登月服混合空气及液冷服的终端温度。

6.4. 集成式脐带管:

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图 19 集成式脐带管

混合空气模式比纯氧模式更安全,可以将呼吸循环系统的2个输气管、电缆线、数据线集成到一根脐带管上。两个气管的自封式快接插头前后错位安装(一个公头、一个母头),气管接头处串联截止阀,截止阀为自体旋转开闭,设有定位位卡销,电缆线从截止阀中心轴穿过。电缆线和数据线的插头集成到同一个电连接器上,插头为异体同构模式(一半插针,一半插孔)。使脐带管具备串联延长的能力。

登月服有2根自带脐带管(0.3米短脐带管用于和外接脐带管对接;1.5米长脐带管可直接和生保系统对接)和一个应急快接插口。外接脐带管单根长6~10米,可串联延长增加航天员在月面的活动半径。

6.5. 伙伴供氧模式:

月面活动时如果其中一个登月服的外接脐带管发生故障,可将二个登月服的1.5米脐带管对接到一起,实现氧气共享。

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图 20 伙伴供氧模式

6.6. 登月服关节助力装置:

登月服最大内压0.7个大气压,被气压绷紧的登月服会消耗航天员很多体力,可以借鉴单兵外骨骼装置原理,在登月服的关节上安装助力机构降低肢体活动时的体力消耗。

关节助力机构的控制系统安装在登月服背包里,移除常规生保系统后登月服背包有足够的空间安装防辐射屏蔽层。

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图 21 外挂助力装置

登月服关节采用不对称约束环,气密层充压后关节自然弯曲,在登月服气密层内部安装牵引机构,通过钢绳的收放控制关节的弯曲和伸直,降低航天员肢体活动时的体力消耗。

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图 22 登月服关节

6.7. 内置头盔显示器:

在登月服头盔内安装投影显示器,类似飞行员头盔的虚拟平显。头盔显示器通过脐带管里的数据线或无线路由器与登月舱联网。通过登月服胸前控制盒上的旋钮选择菜单选项查看各系统运行状态。

当航天员去远处采集标本时,头盔显示器可以把接收到的导航地图投射到头盔面窗上。如果月面活动时外接脐带管意外破裂漏气,可通过头盔显示器的菜单选项遥控关闭登月舱对应的脐带管接口。

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图 23 内置头盔显示器

6.8. 借助外接脐带管移动位置:

因为登月服需要借助外部生保系统才能正常工作,两个登月服的脐带管需要时刻对接到飞船生保系统上。转移舱室、进出登月舱时两名航天员可以借助外接脐带管交替移动位置。

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图 24 从轨道舱转移到登月舱

7. 遥控月球车:

参照阿波罗11号的数据,航天员在月球表面徒步活动最远不过百米左右。获取数据的性价比显然不如无人月球车,但可以发挥人的动手能力,在月球现场组装的遥控月球车不需要考虑无人飞船的各种限制。

7.1. 月球车结构:

遥控月球车的车身长2.5米、宽1.3米、高0.8米(未计算底盘高度)。行走机构参照军用8*8轻型全地形车,军用全地形车的越野能力足以应付普通月面地形。全地形车的传动机构、动力装置都位于车体内部,可以借助隔热车壳减缓月面昼夜温差对动力系统的负面影响。

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图 25 月球车行走机构

地面发射时月球车的太阳能电池板临时安装在着陆器外表面上。轨道飞行阶段可以为飞船提供部分电力。月球车的太阳能电池板安装在车顶上方,发电的同时兼顾月球车的遮阳篷。月球车左右两侧安装防侧翻支架。

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图 26 月球车的电池板托架及防侧翻支架

7.2. 月球车模块:

月球车由两个车身模块、一个车头模块、一个车尾模块、前后机械臂模块组成。车壳用碳纤维复合材料一次性整体成型。

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图 27 月球车的模块化

车身模块(长0.8米、宽0.8米、高0.65米)。车头(尾)模块长0.45米、宽1.3米、高0.8米(截面近似直角梯形)。

在车头模块靠近底盘处安装碰撞传感器,当月面障碍物高于底盘时自动阻止月球车继续向前移动。万一月球车搁浅了可用机械臂充当千斤顶将月球车支起来。

车尾模块上安装辅助航向摄像头(以车身和月面岩石作为参照物拍摄月球车行走路线)。车头(尾)模块上安装照明设备、机械臂基座、对地通讯天线。车尾模块顶部加装拖车挂钩。牵引杆由生保拖车的扶手改装。

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图 28 月球车的牵引挂钩及拖车牵引杆

在车头(尾)模块的前后对角线方位各安装一个机械臂。前、后机械臂末端的摄像头可以全方位拍摄车身外表及底盘状态,车头(尾)模块的机械臂基座一侧需要让出缺角使机械臂有回转空间。

当月球车需要单独移动时,可以遥控车尾机械臂的夹物爪拔掉与四轮拖车连接的电缆线插头、松开拖车牵引杆。为了防止插拔电缆线插头时发生短路打火,在月球车和四轮拖车的电源插口上分别串联一个空气开关。连接电缆线后先对电路进行测试,然后再用机械臂拨动空气开关复位。

7.3. 月球车、生保拖车的运输状态

地面起飞时月球车车身模块装载到0.8米高的载荷箱内。8个车轮单独固定在登月舱底部端面上。机械臂模块与生保拖车共用二个0.6米高的载荷箱。车头机械臂安装科学考察仪器;车尾机械臂安装挖土铲、冲击钻和夹物爪。

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图 29 月球车、生保拖车的运输状态

7.4. 月球车与四轮拖车的组队模式:

考察陨石坑时,把四轮拖车作为临时固定锚桩,利用四轮拖车和月球车的电动绞盘(互为备份)把月球车缓慢送入陨石坑底部,考察完毕再用电动绞盘把月球车拽出陨石坑。四轮拖车上的两个通讯模块可以为陨石坑底部的月球车进行通讯中继。

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图 30 以四轮拖车作为临时固定锚桩

车尾机械臂挖出的泥土放到四轮拖车的震动筛上过滤,用夹物爪把有价值的标本放到四轮拖车的样品箱里,积累到一定数量就找一个适合无人飞船降落的区域存放样品箱,以待将来派遣无人采样飞船把样品箱带回地球。无人飞船用随船搭载的月球车找到存放的样品箱将其拖回来,用绞盘把样品箱拽入返回舱。

8. 自救及拓展应用:

8.1. 生物圈试验:

结构类似充气帐篷,多层分级减压。生保系统的穿舱孔开在气囊舱舱门上,气囊舱通过外接脐带管接到着陆器的生保系统上。将月球土壤放到气囊舱内壁上的种植袋里进行种植试验。用明火燃烧装置将着陆器生保系统剩余的氧气变成植物生长所需的二氧化碳气,还可以试验低重力环境下火焰燃烧规律。

借鉴“一升水照明计划”的原理,在气囊舱顶部设置穿舱孔,内外两侧安装联通的充水透明容器,利用水的折射功能将阳光引入气囊舱内。月球一个夜晚相当于14个地球日,需要在气囊舱的舱门内侧安装辅助电力照明系统,在月球夜晚定期给植物提供照明。

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图 31 气囊舱

8.2. 自救措施:

参考阿波罗飞船数据,登月舱月面降落后总质量大约在6.5吨左右,加上月球引力只有地球六分之一的因素,登月舱在月面只呈现出1吨多的重量。如果登月舱降落后的倾斜角度超过起飞安全线,可以利用气囊舱充当千斤顶抬起着陆器支撑脚,在支撑盘下方垫上月面岩石扶正。

在最差情况下(登月舱侧翻),可以利用携带的工具自救。用采样钻将地锚钉入月面,用绳索、滑轮组、电动绞盘、气囊舱,把翻覆的登月舱扶正。

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图 32 自救工具

8.3. 舱内航天服的辅助快速穿戴装置:

在舱内航天服的四肢及躯干上捆绑条状柔性气筒,平时随航天服一起折叠收藏,当发生漏气事故时先打开航天服上的微型压缩气瓶,使条状气筒充气绷直,顺带把舱内航天服展开,方便航天员快速穿戴航天服。

9. 商业潜力:

月球距离我们很近,地月往返一次大约6天,即便加上月面驻留时间总用时也不会超过一个月,十分有利于发展太空游客项目。虽然我国的第一次载人登月不可能搭载游客,但登月技术成熟后肯定会涉及到月球旅游业务。尤其是民间公司涉足航天领域后商业行为不可避免,毕竟民间公司最终目的是盈利不是科研探索。

从旅游角度来分析,游客一是看自然风景;二是看历史文化底蕴,比如:古代的摩崖石刻等等。月面岩石上刻字留言和地球上随意刻的“到此一游”不同,载人登月在未来几十年内仍然是掌握在极少数国家手里,处于物以稀为贵阶段。

世人只会记住第一,忽略第二。作为第一个把广告词刻在月球岩石上的商业行为,其照片肯定会出现在所有历史记录上。如果不出意外,月球岩石上雕刻的商业广告和个人留言,在未来几百年内都会一直存在下去。

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图 33

可以在嫦娥四号月球车上验证一下,把雕刻机的程序加载到月球车的控制系统里,在机械臂上安装雕刻机钻头,在月球岩石上雕刻一些具备中国元素的图案和名人诗词。如果以后发射登月的月球车都在月球雕刻一些作品,等到几十年后游客可以成规模去月球观光时,这些摩崖石刻也就有了足够多的历史底蕴和参观价值。

也可以在后续的载人登月计划里,把专用的岩石雕刻机送上月球,专门用于月面刻字业务。由于月面岩石不是平面结构,雕刻机的两条纵向轨道采用三点定位配平(一条轨道的两端用膨胀螺栓直接固定到岩石上,另一条轨道的中间固定在岩石上,把横向轨道安装上找平后再固定纵向轨道的两端)。雕刻机采用电池板供电。

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图 34

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      灵感比汗水更重要
      2018/10/9 15:43:32

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      ......
      9楼 双锤
      直径4.2米,燃料箱空间节省了出来,恰好一边一个人。
      10楼 能源中心
      把驾驶室变成环形空间?
      11楼 双锤
      视线可对视,中间相当于一个1米的大圆柱桌子,桌子上还有控制按钮。实际上火箭的总重量减轻了,总占用体积减小了。关键是上升器固体火箭一次性用完后,使上升器处于绕月旋转状态,调姿只进行微调,对接的事情由轨道舱完成,才有可行性。
      12楼 能源中心
      燃料箱的长度呢?驾驶室总高大约2.4米,如果是桌子高度,那么燃料箱高度大约1米左右,不知道是否足够把上升段送入环月轨道。
      13楼 双锤
      1.2米到1.5米高没有问题,再高就影响活动交流了。
      你需要把你观点的比例关系示意图画出来,单纯的文字描述根本看不出来合不合理

      2018/11/14 9:14:08
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      8楼 能源中心
      驾驶室长宽都是2.2米,如果固发燃料箱直径1米,两侧留给航天员的宽度各是0.6米,这对于穿着登月服的航天员来说非常窄,尤其是需要进出舱门登月,以及返回轨道舱,这么窄的空间非常容易碰坏控制台开关。回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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      附上阿波罗登月舱控制台图片回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

      9楼 双锤
      直径4.2米,燃料箱空间节省了出来,恰好一边一个人。
      10楼 能源中心
      把驾驶室变成环形空间?
      11楼 双锤
      视线可对视,中间相当于一个1米的大圆柱桌子,桌子上还有控制按钮。实际上火箭的总重量减轻了,总占用体积减小了。关键是上升器固体火箭一次性用完后,使上升器处于绕月旋转状态,调姿只进行微调,对接的事情由轨道舱完成,才有可行性。
      12楼 能源中心
      燃料箱的长度呢?驾驶室总高大约2.4米,如果是桌子高度,那么燃料箱高度大约1米左右,不知道是否足够把上升段送入环月轨道。
      1.2米到1.5米高没有问题,再高就影响活动交流了。

      2018/11/7 14:35:40
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      7楼 双锤
      我思考了很久,认为你应该画一个上升器俯视图,这个问题就解决了。
      8楼 能源中心
      驾驶室长宽都是2.2米,如果固发燃料箱直径1米,两侧留给航天员的宽度各是0.6米,这对于穿着登月服的航天员来说非常窄,尤其是需要进出舱门登月,以及返回轨道舱,这么窄的空间非常容易碰坏控制台开关。回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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      9楼 双锤
      直径4.2米,燃料箱空间节省了出来,恰好一边一个人。
      10楼 能源中心
      把驾驶室变成环形空间?
      11楼 双锤
      视线可对视,中间相当于一个1米的大圆柱桌子,桌子上还有控制按钮。实际上火箭的总重量减轻了,总占用体积减小了。关键是上升器固体火箭一次性用完后,使上升器处于绕月旋转状态,调姿只进行微调,对接的事情由轨道舱完成,才有可行性。
      燃料箱的长度呢?驾驶室总高大约2.4米,如果是桌子高度,那么燃料箱高度大约1米左右,不知道是否足够把上升段送入环月轨道。

      2018/11/6 15:15:51
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      6楼 能源中心
      以其它固体火箭为参考,燃料箱直径比喷嘴直径大,驾驶室的空间虽然能安装下固发,但航天员的腾挪空间就没了。
      7楼 双锤
      我思考了很久,认为你应该画一个上升器俯视图,这个问题就解决了。
      8楼 能源中心
      驾驶室长宽都是2.2米,如果固发燃料箱直径1米,两侧留给航天员的宽度各是0.6米,这对于穿着登月服的航天员来说非常窄,尤其是需要进出舱门登月,以及返回轨道舱,这么窄的空间非常容易碰坏控制台开关。回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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      9楼 双锤
      直径4.2米,燃料箱空间节省了出来,恰好一边一个人。
      10楼 能源中心
      把驾驶室变成环形空间?
      视线可对视,中间相当于一个1米的大圆柱桌子,桌子上还有控制按钮。实际上火箭的总重量减轻了,总占用体积减小了。关键是上升器固体火箭一次性用完后,使上升器处于绕月旋转状态,调姿只进行微调,对接的事情由轨道舱完成,才有可行性。

      2018/11/6 10:31:05
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      5楼 双锤
      根据你的设计,双人上升器,中间有一个固体发动机是不妨碍两人行动的。关键是减重,还有就是不要操控上升器,让上升器自由绕月飞行,而是要操控轨道舱去完成接近调姿等对接任务。
      6楼 能源中心
      以其它固体火箭为参考,燃料箱直径比喷嘴直径大,驾驶室的空间虽然能安装下固发,但航天员的腾挪空间就没了。
      7楼 双锤
      我思考了很久,认为你应该画一个上升器俯视图,这个问题就解决了。
      8楼 能源中心
      驾驶室长宽都是2.2米,如果固发燃料箱直径1米,两侧留给航天员的宽度各是0.6米,这对于穿着登月服的航天员来说非常窄,尤其是需要进出舱门登月,以及返回轨道舱,这么窄的空间非常容易碰坏控制台开关。回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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      直径4.2米,燃料箱空间节省了出来,恰好一边一个人。
      把驾驶室变成环形空间?

      2018/11/6 10:01:24
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      4楼 能源中心
      上升器改固体发动机,有空间冲突,液体发动机的燃料箱可以放到左右两边,避开中间的驾驶室,固体发动机只能放在中心位置,驾驶室的空间要么被侵占,要么就得一分为二放到固发的两边,但这么做会影响登月舱门的设置,整体布局的改动量太大。
      5楼 双锤
      根据你的设计,双人上升器,中间有一个固体发动机是不妨碍两人行动的。关键是减重,还有就是不要操控上升器,让上升器自由绕月飞行,而是要操控轨道舱去完成接近调姿等对接任务。
      6楼 能源中心
      以其它固体火箭为参考,燃料箱直径比喷嘴直径大,驾驶室的空间虽然能安装下固发,但航天员的腾挪空间就没了。
      7楼 双锤
      我思考了很久,认为你应该画一个上升器俯视图,这个问题就解决了。
      8楼 能源中心
      驾驶室长宽都是2.2米,如果固发燃料箱直径1米,两侧留给航天员的宽度各是0.6米,这对于穿着登月服的航天员来说非常窄,尤其是需要进出舱门登月,以及返回轨道舱,这么窄的空间非常容易碰坏控制台开关。回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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      2018/11/6 9:48:57
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      3楼 双锤
      很好很全面。我只有一点提议:着陆后取样返回,上升器采用固体火箭,重量轻一半,使上升器绕月球飞行即可,然后用轨道舱追上升器,完成对接。
      4楼 能源中心
      上升器改固体发动机,有空间冲突,液体发动机的燃料箱可以放到左右两边,避开中间的驾驶室,固体发动机只能放在中心位置,驾驶室的空间要么被侵占,要么就得一分为二放到固发的两边,但这么做会影响登月舱门的设置,整体布局的改动量太大。
      5楼 双锤
      根据你的设计,双人上升器,中间有一个固体发动机是不妨碍两人行动的。关键是减重,还有就是不要操控上升器,让上升器自由绕月飞行,而是要操控轨道舱去完成接近调姿等对接任务。
      6楼 能源中心
      以其它固体火箭为参考,燃料箱直径比喷嘴直径大,驾驶室的空间虽然能安装下固发,但航天员的腾挪空间就没了。
      7楼 双锤
      我思考了很久,认为你应该画一个上升器俯视图,这个问题就解决了。
      驾驶室长宽都是2.2米,如果固发燃料箱直径1米,两侧留给航天员的宽度各是0.6米,这对于穿着登月服的航天员来说非常窄,尤其是需要进出舱门登月,以及返回轨道舱,这么窄的空间非常容易碰坏控制台开关。回复:[原创]载人月面着陆与上升飞行器创意方案征集大赛参赛方案

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      2018/11/5 16:40:40
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      3楼 双锤
      很好很全面。我只有一点提议:着陆后取样返回,上升器采用固体火箭,重量轻一半,使上升器绕月球飞行即可,然后用轨道舱追上升器,完成对接。
      4楼 能源中心
      上升器改固体发动机,有空间冲突,液体发动机的燃料箱可以放到左右两边,避开中间的驾驶室,固体发动机只能放在中心位置,驾驶室的空间要么被侵占,要么就得一分为二放到固发的两边,但这么做会影响登月舱门的设置,整体布局的改动量太大。
      5楼 双锤
      根据你的设计,双人上升器,中间有一个固体发动机是不妨碍两人行动的。关键是减重,还有就是不要操控上升器,让上升器自由绕月飞行,而是要操控轨道舱去完成接近调姿等对接任务。
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      以其它固体火箭为参考,燃料箱直径比喷嘴直径大,驾驶室的空间虽然能安装下固发,但航天员的腾挪空间就没了。
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      2018/11/5 15:03:54
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      很好很全面。我只有一点提议:着陆后取样返回,上升器采用固体火箭,重量轻一半,使上升器绕月球飞行即可,然后用轨道舱追上升器,完成对接。
      4楼 能源中心
      上升器改固体发动机,有空间冲突,液体发动机的燃料箱可以放到左右两边,避开中间的驾驶室,固体发动机只能放在中心位置,驾驶室的空间要么被侵占,要么就得一分为二放到固发的两边,但这么做会影响登月舱门的设置,整体布局的改动量太大。
      5楼 双锤
      根据你的设计,双人上升器,中间有一个固体发动机是不妨碍两人行动的。关键是减重,还有就是不要操控上升器,让上升器自由绕月飞行,而是要操控轨道舱去完成接近调姿等对接任务。
      以其它固体火箭为参考,燃料箱直径比喷嘴直径大,驾驶室的空间虽然能安装下固发,但航天员的腾挪空间就没了。

      2018/11/5 13:51:10
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      很好很全面。我只有一点提议:着陆后取样返回,上升器采用固体火箭,重量轻一半,使上升器绕月球飞行即可,然后用轨道舱追上升器,完成对接。
      4楼 能源中心
      上升器改固体发动机,有空间冲突,液体发动机的燃料箱可以放到左右两边,避开中间的驾驶室,固体发动机只能放在中心位置,驾驶室的空间要么被侵占,要么就得一分为二放到固发的两边,但这么做会影响登月舱门的设置,整体布局的改动量太大。
      根据你的设计,双人上升器,中间有一个固体发动机是不妨碍两人行动的。关键是减重,还有就是不要操控上升器,让上升器自由绕月飞行,而是要操控轨道舱去完成接近调姿等对接任务。

      2018/11/5 9:43:28
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      3楼 双锤
      很好很全面。我只有一点提议:着陆后取样返回,上升器采用固体火箭,重量轻一半,使上升器绕月球飞行即可,然后用轨道舱追上升器,完成对接。
      上升器改固体发动机,有空间冲突,液体发动机的燃料箱可以放到左右两边,避开中间的驾驶室,固体发动机只能放在中心位置,驾驶室的空间要么被侵占,要么就得一分为二放到固发的两边,但这么做会影响登月舱门的设置,整体布局的改动量太大。

      2018/11/2 17:30:48
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      很好很全面。我只有一点提议:着陆后取样返回,上升器采用固体火箭,重量轻一半,使上升器绕月球飞行即可,然后用轨道舱追上升器,完成对接。

      2018/10/22 16:45:43
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      2018年10月11日 据俄航天飞行管理中心10月11日报道,“联盟号”火箭升空时出现事故。“联盟号”火箭在第一阶段分离后第二阶段的运作中出现故障。俄罗斯航天员阿列克谢·奥夫奇宁和美国宇航员尼克·黑格,搭乘的“联盟MS-10”号飞船成功完成紧急逃生。

      2018/10/11 22:23:51

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