[发明专利]一种在月球上的飞行方法以及月球飞行装置在审

专利信息
申请号: 201910107832.6 申请日: 2019-02-02
公开(公告)号: CN111516910A 公开(公告)日: 2020-08-11
发明(设计)人: 张文武;王玉峰 申请(专利权)人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
主分类号: B64G1/40 分类号: B64G1/40
代理公司: 宁波元为知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 33291 代理人: 单英
地址: 315201 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 月球 飞行 方法 以及 装置
【说明书】:

发明公开了一种在月球上的飞行方法与月球飞行装置。该方法采用月球表面的介质与介质加速单元;在电力作用下,介质加速单元工作,输送介质到介质加速单元,介质在介质加速单元被加速后脱离介质加速单元,由于动量守恒产生反作用力,该反作用力克服月球引力,带动负载起飞。该方法新颖独特,适用于由于无大气而无法借助大气浮力进行飞行的月球环境,突破了月面形貌对科学考察的障碍,可拓展人类对月球的探测、考察、开拓能力。

技术领域

本发明属于飞行技术领域,尤其涉及一种在月球上的飞行方法以及月球飞行装置。

背景技术

与存在致密大气层的地球不同,月球表面没有大气层,无法借助大气浮力在月球进行飞行运动。

目前,月球的着陆、返回主要依靠火箭原理,即,由飞行器自带反应物质,通过化学反应产生介质冲量,克服引力约束。但由于火箭燃料有限,很难在月球环境长时间使用火箭燃料。其它的推进手段,如电推进、等离子体推进等,尚需要较大的辅助能源、结构和介质消耗,用于解决飞行问题存在更大困难。因此,着陆后的月球探测主要通过电驱轮动装置实现,即,通过车载电力驱动车轮转动,实现在月面上的运动。

但是,由于月面上许多区域的土壤(简称月壤)松软,月面运动需要克服较大的阻力,尤其是当遇到复杂地貌时,电驱轮动装置容易出现意外。此外,对于陡峭或高处地貌,电驱轮动装置无法就近观察、取样。因此,对月球的探测、考察等面临很大困境。

发明内容

针对上述技术现状,本发明提供一种在月球上的飞行方法,利用该方法可实现在月球上的飞行,从而突破月球表面形貌对科学考察的障碍,拓展人类对月球的探测、开拓能力。

本发明提供的技术方案为:一种在月球上的飞行方法,采用月球上的介质与介质加速单元;在电力作用下,介质加速单元工作,输送介质到介质加速单元,介质在介质加速单元被加速后脱离介质加速单元,由于动量守恒效应产生反作用力,该反作用力克服月球引力,带动负载起飞。

所述介质包括固体介质,例如土壤、沙砾、岩石等星球上的充足资源,也包括流体介质,例如月球上的水资源等。

获取介质的方式不限,包括通过介质获取单元,例如机械抓手、带式卷入器、吸入式管道等中的一种或者几种的组合。

所述介质加速单元不限,可以是将电能转换为机械运动的装置,例如电机、马达等驱动单元与叶片、叶轮等旋转单元组成,在电力作用下,驱动单元工作,带动旋转单元旋转,输送介质到旋转单元上,介质经旋转单元加速后被甩出;也可以是电磁装置,例如,将介质进行极化处理后输入电磁装置内,在电磁场作用下介质被加速后离开电磁装置。

所述的介质加速单元工作时,供电方式不限,可以采用发电机、蓄电池、远程能量输送电源、机载核能电源等中的一种或者几种。

所述发电机包括但不限于燃料类发电机,在地球上可以是燃油内燃机,氧气取自大气;在月球上可以是类似火箭发动机的配置,使用燃料与氧化剂,如煤油与氧气混合等。发电机的优点是功率可以根据需要扩展,实现重载飞行。太阳能是月球上的可用资源,因此本发明中,发电机可利用太阳能转换为电能,作为电力供给单元。作为一种实现方式,在飞行装置上设置太阳帆板,所述太阳帆板可以接收太阳能并将其转换为电能。

所述蓄电池可以通过电站进行充电,例如,可以通过月球太阳能电站或者其它类型的电站进行充电。

所述蓄电池可以通过电站充电,电站包括太阳能电站或者其它类型的电站,也可以通过设置在飞行装置上的太阳帆板进行太阳能充电。

远程能量输送电源通过远程传输能量,例如电磁波远距离传能,包括微波、光能等,然后转换为电能。

机载核能电源可以长时间提供电力。

在飞行过程中,介质不断消耗,作为一种实现方式,在介质耗尽前着陆,装载介质后再起飞。

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