太阳翼驱动机构毕业论文

火星车是指在火星登陆用于火星探测的可移动探测器，是人类发射的在火星表面行驶并进行考察的一种车辆。20世纪末到21世纪初，美国相继发射了4辆火星车，即“索杰纳”号、“勇气”号、“机遇”号和“好奇”号。探测车的质量从千克的微型探测车，发展到约900千克的中型探测车，最远的行驶距离已经超过马拉松比赛的长度。目前，美国国家航空航天局和欧洲航天局都有火星车发射计划。 火星车设计时，首先需要考虑风的影响。通常情况火星表面的风速夜间时为2米/秒，白天为6 8米/秒，虽然火星表面气体密度只有地球表面的1/120，但是火星风仍然可以导致尘埃飞扬。发生尘暴时，风速更可以达到50米/秒以上。 火星车工作在火星表面，不可避免地会受到火星尘的影响。火星尘主要是由4个因素导致的:发动机羽流喷射、着陆冲击、火星车移动携带和自然激扬。对火星车而言，影响最大的因素是火星尘暴引起的火星尘自然激扬。 火星尘的影响主要包括:吸附在光学设备表面，导致其成像性能的降低;进入机构内部，影响其正常运动;吸附在太阳电池阵表面，影响太阳电池阵的输出功率;热控涂层表面黏附火星尘后会导致其性能下降，改变探测器的温度分布;火星车释放过程中如转移机构上附有火星尘，则影响车轮与转移机构间的接触状态，影响释放过程的安全性。最直接的影响就是导致太阳能中肋输出功率下降， 基于“索杰娜”号火星车获得的数据，尘埃覆盖率为天，太阳能电池发电效率衰减率为天。基于“勇气”号火星车获得的数据，前150天衰减率为天，之后衰减率为天。 为了降低火星尘沉积对火星车太阳能电池输出功率的影响，各国会采用以下几种除尘方法。 (1）自然除尘。利用火星风进行尘埃清除。在低气压的火星环境下，除尘所需要的风速比在地球大气压下的要高，当在火星风速大于35米/秒时，才能清除大部分微尘。而从“海盗号”探测器对风速100多天的探测结果表明:其着陆点的最大风速仅为25米/秒，因此通过风除尘的方案可靠性差。 (2）机械除尘。利用擦拭、喷吹、摇动、振动或超声波等方式除尘。擦拭除尘类似 汽车 雨刮，但在擦拭过程中，火星尘颗粒可能会划伤太阳能电池表面。喷吹除尘是采用压缩气体直接喷吹太阳翼上的微尘。摇动、振动除尘则需增加摇动、振动机构，或利用太阳翼自身驱动机构实现太阳翼的抖动。还可以增加超声波发生器，利用超声波除尘。机械除尘方法均需要付出较大的代价。 (3）静电除尘。火星尘在射线作用下以及在与大气摩擦中会产生电荷，利用电荷同性相斥的原理，实现除尘。 (4）隔离除尘。可以选用滚轴更换薄膜方案或者充气脱膜方案。滚轴更换薄膜方案中，薄膜位于太阳翼上部，阻挡灰尘，当薄膜变脏时，通过滚动滚轴，更换干净的薄膜。充气脱膜方案将带有囊体的透明薄膜覆盖在火星车太阳翼上，灰尘直接落在透明薄膜上，当薄膜落尘较多时，通过充气膨胀薄膜囊体，实现薄膜与太阳翼脱离。 但这两种方案均无法长期保证除尘效果。 (5）表面工程技术除尘。利用表面工程技术实现太阳翼除尘，具有代价小，性能稳定等特点，具有较大的发展前途。目前，这一技术的典型代表就是超疏基结构。构建超疏基表面的结构通常需要两个步骤，一是在材料表面构建微观结构，如脊状结构、 柱状结构、球状结构等;二是在粗糙的表面修饰低表面能物质。由于降低表面能在技术上容易实现，因此超疏基表面制备技术的关键在于根据材料特性采取合适的技术构建合适的微观结构。

中国空间站基本构型包括核心舱和两个实验舱，采用T字构型的组合体。三舱布于同一平面，形成T字；两个尺寸、质量特性大体一致的实验舱对向布置，形成T字的一横；利用每个实验舱自身近20米长的结构，结合各自资源舱末端配置的双自由度太阳翼驱动机构，两对大型太阳翼成为T字一横远端的两个“大风车”，不管空间站以何种姿势飞行，都能照上太阳从而获得高效的发电效果；两个实验舱的气闸舱分别位于T字一横的端头，正常工作泄压或异常隔离时均不影响其他密封舱段构成连贯空间，保证了安全性。

1999年，出生于探险世家的皮卡德，发起了环球飞行计划，他的祖父奥古斯特·皮卡德(Auguste Piccard)早在80年前便和助理搭乘自己制造的热气球到达万米高空的大气平流层，创下世界最高的记录，而他的父亲雅克·皮卡德(Jacques Piccard)则是第一批潜入海底最深处——太平洋西北部的马里亚纳海沟的潜水者之一。皮卡德说，祖辈父辈上天入海，创下了他难以超越的记录，好在沿着地球表面移动也可以是一种探险。1999年，皮卡德用不到20天的时间乘坐热气球环游世界，刷新了历史记录。然而，这次冒险却在皮卡德心中埋下了深深的忧虑：燃料终究是要用完的，自那开始，他就为自己定下了一个新的目标：要来一次不消耗化石燃料的环球旅行。坐在热气球的皮卡德眺望着上空，幻想着将取之不尽的太阳能用于飞行：白天积累能量，夜间再把白天储存的能量慢慢释放出来，飞机就可以昼夜不停地飞行了。环球旅行结束后，皮卡德便开始着手寻找团队来制造他梦想中的这架太阳能飞机。几经周折，他找到了洛桑联邦理工学院(EPFL)并认识了曾在瑞士空军服役的前飞行员波许博格。波许博格是一名经验丰富的飞行员、多项航空记录的保持者，同时也是力学和热力学工程师、麦肯锡咨询师、投资人和企业家。2003年，皮卡德和波许博格共同启动了阳光动力项目，这架天方夜谭般的太阳能飞机终于进入了可行性研究阶段。然而，摆在他们面前的是重重困难。为了能安装足够多的太阳能板，这架飞机需要庞大的机翼；为了降低能量消耗，它又需要非常非常轻。为了制造这样一架飞机，他们找到了一家又一家的飞机、滑翔机制造商，得到的都是同一个答案：不可能造出来。不过他们还是找到了解决的办法。皮卡德游说了政府机构和多家公司出资支持，波许博格招募了90多名各领域的顶尖专家，建立起自己的工程师团队；在团队之外，他们还获得了80家公司在技术上和财务上的支持。2014年，在阳光动力核心技术团队的努力和80家技术合作伙伴、100多名外部专家的支持下，历时13年，耗资亿瑞士法郎(约亿美元)，原型测试机“阳光动力号”和正式的产品“阳光动力2号”先后建成了。 2014年4月9日正式亮相的“太阳驱动”2号是“太阳驱动”号的升级版，它超越“太阳驱动”号成为全球体积最大的太阳能飞机。它的翼展达72米，堪比波音747－800型客机，重吨，最大飞行高度可达8500米，最高时速为140公里。2014年6月2日全球最大的太阳能飞机“太阳驱动”2号在瑞士西部城市帕耶讷成功首飞。飞行持续1小时45分钟，最高飞行高度为2400米，在飞行过程中飞机各项技术指标正常。 2015年2月26日当地时间2015年2月26日，阿联酋首都阿布扎比，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”在阿联酋首都阿布扎比上空飞行，为3月开始的环球飞行做准备。 2015年3月两名瑞士探险家将驾驶“太阳驱动”2号从海湾地区出发，开启环球飞行之旅。共有两名飞行员，途中轮流单独驾驶飞机。贝特朗·皮卡尔是一名医生，精神病学家，探险家和气球驾驶员。他完成了世界上首次热气球环球之旅。是阳光动力的发起人和主席。安德烈·波许博格阳光动力的CEO，共同创立者及飞行员以工程师身份毕业于洛桑联邦理工学院（EPFL），持有MIT斯隆学院的经营管理学硕士学位。专攻创业公司的企业家，曾接受瑞士空军的飞行员训练，持有8项太阳能飞机方面的国际航空协会（FAI）世界纪录