CN106741885B - 利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机及其使用方法，包括旋翼轴和旋翼桨毂，还包括风敏感器、可折叠桨叶、螺旋桨、机身和舵面、所述风敏感器设置在旋翼桨毂顶部，用于监测火星表面的风向和风速，所述可折叠桨叶通过旋翼桨毂安装在旋翼轴顶端，发射时处于折叠状态，到达火星表面后桨叶展开，所述螺旋桨数量为4个，呈“十”字形设置在旋翼轴根部；所述舵面对称设置在机身上表面，所述机身上表面还设置有太阳电池片；所述机身内部设有与太阳电池片相连的蓄电池。本发明区别于目前火星环绕器、着陆巡视器的科学探测形式，利用火星大气环流，开展随机就地探测，可应用于“火星绿色家园”工程，在深空探测领域的应用前景十分广阔。

Description

利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机及其使用方法
技术领域
本发明涉及航空器件领域，具体是一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机及其使用方法。
背景技术
火星一直是深空探测中最重要的探测对象。自上世纪九十年代至今，几乎每个发射窗口均有火星探测器发射，先后有6个环绕器进入火星轨道、4辆登陆火星。NASA于2015年宣布发现了火星表面存在液态流动水的证据。若要对水冰等生命迹象进一步探测搜寻，获得更详细的科学数据，需大范围展开就位探测。火星环绕器从大尺度对火星展开全范围探测，缺乏精度；着陆巡视器的巡视速度和活动范围有限，且发射成本较高，短时间内无法实现大面积多区域全覆盖。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机及其使用方法，区别于目前火星环绕器、着陆巡视器的科学探测形式，利用火星大气环流开展随机就地探测，可应用于“火星绿色家园”工程，在深空探测领域的应用前景十分广阔。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，包括旋翼轴和旋翼桨毂，还包括风敏感器、可折叠桨叶、螺旋桨、机身和舵面、所述风敏感器设置在旋翼桨毂顶部，用于监测火星表面的风向和风速，所述可折叠桨叶通过旋翼桨毂安装在旋翼轴顶端，发射时处于折叠状态，到达火星表面后桨叶展开，所述螺旋桨数量为4个，呈“十”字形设置在旋翼轴根部；所述舵面对称设置在机身上表面，所述机身上表面还设置有太阳电池片；所述机身内部设有与太阳电池片相连的蓄电池。
优选地，所述螺旋桨数量为4个。
优选地，所述机身的形状为扁圆壳。
优选地，所述舵面数量为2对。
优选地，所述可折叠桨叶为带驱动装置的可折叠桨叶，驱动装置与蓄电池相连。
优选地，所述可折叠桨叶为带驱动装置的可折叠桨叶，驱动装置与蓄电池相连。
上述的利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、自转旋翼机由着陆巡视器携带至火星，并放至火星表面，驱动机构驱动桨叶由折叠状态变为展开状态；
步骤二、火星风速低于额定值时，桨叶转动，对蓄电池充电；当火星大气环流速度较快，风敏感器检测到风速大于额定值，来流带动桨叶自转，产生升力；同时相应方向的螺旋桨工作，使自转旋翼机与来流间的相对速度不低于额定值；
步骤三、自转旋翼机在火星大气环流作用下，飞行到较远区域，开展就地探测。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
区别于目前火星环绕器、着陆巡视器的科学探测形式，利用火星大气环流，开展随机就地探测，可应用于“火星绿色家园”工程，在深空探测领域的应用前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明实施例利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，包括旋翼轴和旋翼桨毂，还包括风敏感器1、可折叠桨叶2、螺旋桨3、机身6和舵面4、所述风敏感器1设置在旋翼桨毂顶部，用于监测火星表面的风向和风速，当风速达到额定值时，对自转旋翼机其他部件发出相应指令；所述可折叠桨叶2通过旋翼桨毂安装在旋翼轴顶端，发射时处于折叠状态，到达火星表面后桨叶展开，当风速较小时，带动桨叶旋转，蓄电池充电储能；当风速达到额定值，桨叶自转速度较大，可提供起飞所需的升力；所述螺旋桨3数量为4个，呈“十”字形设置在旋翼轴根部；所述舵面4对称设置在机身6上表面，所述机身6上表面还设置有太阳电池片5；所述机身6内部设有与太阳电池片5相连的蓄电池7。
所述螺旋桨数量为4个，收到指令后，相应方向的螺旋桨由内部蓄电池驱动工作。
所述机身6的形状为扁圆壳。
所述舵面数量为2对，收到指令前，2对舵面均处于收起状态，收到指令后，相应方向的舵面展开。
所述可折叠桨叶为带驱动装置的可折叠桨叶，驱动装置与蓄电池相连。
所述可折叠桨叶为带驱动装置的可折叠桨叶，驱动装置与蓄电池相连。
本发明实施例还提供了一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、自转旋翼机由着陆巡视器携带至火星，并放至火星表面，驱动机构驱动桨叶由折叠状态变为展开状态；
步骤二、火星风速低于额定值时，桨叶转动，对蓄电池充电；当火星大气环流速度较快，风敏感器检测到风速大于额定值，来流带动桨叶自转，产生升力；同时相应方向的螺旋桨工作，使自转旋翼机与来流间的相对速度不低于额定值；
步骤三、自转旋翼机在火星大气环流作用下，飞行到较远区域，开展就地探测。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，包括旋翼轴和旋翼桨毂，其特征在于，还包括风敏感器、可折叠桨叶、螺旋桨、机身和舵面、所述风敏感器设置在旋翼桨毂顶部，用于监测火星表面的风向和风速，所述可折叠桨叶通过旋翼桨毂安装在旋翼轴顶端，发射时处于折叠状态，到达火星表面后可折叠桨叶展开，所述螺旋桨数量为4个，呈“十”字形设置在旋翼轴根部；所述舵面对称设置在机身上表面，所述机身上表面还设置有太阳电池片；所述机身内部设有与太阳电池片相连的蓄电池；所述自转旋翼机的使用方法包括如下步骤：
步骤一、自转旋翼机由着陆巡视器携带至火星，并放至火星表面，驱动机构驱动可折叠桨叶由折叠状态变为展开状态；
步骤二、火星风速低于额定值时，可折叠桨叶转动，对蓄电池充电；当火星大气环流速度较快，风敏感器检测到风速大于额定值，来流带动可折叠桨叶自转，产生升力；同时相应方向的螺旋桨工作，使自转旋翼机与来流间的相对速度不低于额定值；
步骤三、自转旋翼机在火星大气环流作用下，飞行到较远区域，开展就地探测。
2.根据权利要求1所述的利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，其特征在于，所述机身的形状为扁圆壳。
3.根据权利要求1所述的利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，其特征在于，所述舵面数量为2对。
4.根据权利要求1所述的利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，其特征在于，所述蓄电池通过风力发电转换装置与可折叠桨叶相连。
5.根据权利要求1所述的利用火星大气环流随机探测的自转旋翼机，其特征在于，所述可折叠桨叶为带驱动机构的可折叠桨叶，驱动机构与蓄电池相连。
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