充气式月球基地防护结构技术综述

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1、第２０卷第４期载人航天Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．４２０１４年７月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＪｕｌ．２０１４充气式月球基地防护结构技术综述１１２徐彦，郑耀，关富玲（１．浙江大学航空航天学院，浙江，杭州３１００２７；２．浙江大学建筑工程学院，浙江，杭州３１００５８）摘要：综述了充气式月球基地防护结构技术，包括总体设计要求和关键设计要点、柔性热防护结构的服役环境、功能需求、设计方法、材料选用等。并从结构冲击定位和强度分析、破坏响应分析、系统组成分析和自修复材料等方面，指出了对结构进行健康监测的必要性。介绍了现有的地面测

2、试技术，包括热防护材料性能测试、展开动力学性能测试和太空环境模拟技术等，最后对防护结构技术的发展方向进行了展望。关键词：充气式月球基地；防护结构；结构健康监测技术；地面测试技术中图分类号：Ｖ４７６畅３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４-５８２５（２０１４）０４-０３５９-０８ReviewofProtectionStructureTechnologyforInflatableLunarHabitats１１２ＸＵＹａｎ，ＺＨＥＮＧＹａｏ，ＧＵＡＮＦｕｌｉｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎ

3、ａｕｔｉｃｓ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００５８，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｆｏｒｔｈｅｉｎｆｌａｔａｂｌｅｌｕｎａｒｈａｂｉｔａｔｓ，ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｗｅｒｅｒｅ-ｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

4、，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔａｎｄｋｅｙｄｅｓｉｇｎｐｏｉｎｔｓ，ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｆｏｒｔｈｅｉｎｆｌａｔａｂｌｅｌｕｎａｒｈａｂｉｔａｔｓ．Ｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅａｎ-ａｌｙｚｅｄ．Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅａｓｔｒｏｎａｕｔ

5、ｓ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏａｄｏｐｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｍａｊｏｒｓｅｒｖｉｃｅｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｔｈｅｉｎｆｌａｔａｂｌｅｈａｂｉｔａｔｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ．Ｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｉｍｐａｃｔｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｍａｇｅｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｓｙｓｔｅｍａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｅｌｆ-ｈｅａｌｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ

6、，ａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｑｕｉｔｅｎｅｃｅｓｓａｒｙ．Ｔｈｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｍａｔｅ-ｒｉａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔ，ｔｈｅｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔｔｅｓｔ，ｓｐａｃｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｅｔｃ．Ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｉｓｔ

7、ｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．Keywords：ｉｎｆｌａｔａｂｌｅｌｕｎａｒｈａｂｉｔａｔ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｇｒｏｕｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ人登上月球，与月球直接接触，进行有人直接操作１引言的探测；驻（住）分两个层次：一是驻，即人携带设月球基地建设是人类移民外太空的重要一备登陆月球后很快返回，设备仪器长期驻留月球步。近年来，美国、中国、欧洲、俄罗斯、日本和印开展探测活动；二

8、是住，即人在月球上长期居住和［２］度等都纷纷制定新的探月工程计划，致力于发展工作。由于月面环境的极端恶劣，包括高度真［１］月球探测的新技术。人类对月球的探测活动，空，缺少水分，陨石冲击，微重力（０畅１８ｇ），恶劣的［３］可以划分为探、登、驻（住）三个阶段：探是指对月温度循环变化和辐射暴露，设计和建造月球基球情况进行近距离或有接触的无人探测；登是指地将面对很多挑战。应用于月