[发明专利]一种冲击贯入式潜入器

说明书

本发明提供一种冲击贯入式潜入器，包括外壳和潜入机构，所述外壳包括潜头和壳体，所述潜头和壳体通过一联接体相连接，此种分体式的结构设计可以大大提高冲击传递能量的传递效率，大大提升潜入能力，实现更佳的下潜深度和下潜效率；同时所述潜入机构包括驱动单元、储能单元、锁紧释放单元和冲击单元，所述冲击单元在所述储能单元和所述驱动单元的作用下，仅通过锁紧释放单元的单自由度轴向运动即可实现锁紧与复位动作，为周期性的潜入工作提供了保障，同时在承受较大的轴向负载情况下，仅需较小的解锁释放力即可实现解锁，减少了能量的消耗，进而实现了大储能的效果。

技术领域

本发明涉及天体探测技术领域，具体为一种冲击贯入式潜入器。

背景技术

地外天体探测是各航天大国航天活动的主线，通过对地外天体地质活动的监测、磁场及热流场的测量，星壤成份的分析等方面来了解地外星体的发展，进一步了解宇宙的变化规律，这是各航天大国对地外天体探测的目标。为实现对上述信息的采集，最直接的方式就是借助星球着陆器在星体表面直接开展探测活动。美国、俄罗斯、欧空局、日本、中国等已针对月球、火星及部分小行星展开了系列的尝试性的探测活动，其中美国、前苏联先后完成载人登月，并成功带回月球的月壤样本。但载人的航天活动成本高，风险大，一旦任务失败将带来惨重的损失。因此近年来人们逐渐把目光转移到地外星体的无人自主探测技术上来。无人自主探测就是借助着陆器将集成探测仪器及设备的探测装置释放于星体表面，随后在没有人参与的情况下自主完成目标数据的采集和分析，随后将分析得到的结果数据传回地球的探测技术。因星体表面受紫外线及辐射等因素的影响，表层有效信息早已被破坏，为了实现对上述科学数据的采集，进行星体浅层地表探测是十分必要的，因此开发一种适合地外天体特殊环境的潜入仪器尤为重要。

在航天活动中，为使探测器到达预定星体表面，对探测器的质量和体积有严格的限制，且地外星体表面可利用的能源有限，因此这就要求相应的潜入器具备质量轻、体积小、低功耗、可靠性高的优点。国内外学者针对这上问题已提出多种潜入探测方案，但这些方案或者以失败而告终，或者探测能力十分有限，无法实现科学探测的实际需求，因此，研制一种具有较大潜入能力且方便携带传感器的潜入器十分紧迫。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种冲击贯入式潜入器，包括外壳和潜入机构，所述潜入机构设置在所述外壳的内部，所述外壳包括潜头和壳体，所述潜头和壳体通过一联接体相连接；所述潜入机构包括驱动单元、储能单元、锁紧释放单元和冲击单元，所述冲击单元在所述储能单元和所述驱动单元的作用下，由所述锁紧释放单元控制，进行锁紧和释放，进而实现间歇式的周期性潜入。

较佳的，所述锁紧释放单元包括执行动作机构和限位机构，所述执行动作机构用于实现所述冲击单元的锁紧和释放，所述限位机构用于对所述执行动作机构进行限位。

较佳的，所述执行动作机构包括连接杆、螺母、擒锤钉和擒锤张弛绳，所述连接杆与所述螺母螺纹连接，且通过所述螺母与所述驱动单元相连接；所述擒锤钉与所述驱动单元螺纹连接，所述擒锤张弛绳一端与所述擒锤钉固连，另一端与所述冲击单元固连。

较佳的，所述限位机构包括限位解锁环、解锁套环、解锁套环复位簧和至少一个限位体；所述限位体内嵌于所述冲击单元内，且与所述解锁套环的下部内表面接触，所述解锁套环内部设置有至少一凹槽，所述凹槽的大小与所述限位体相匹配，所述解锁套环复位簧的上端面与与解锁套环的下端面接触，所述解锁套环复位簧的下端面与所述冲击单元接触。

较佳的，所述驱动单元包括驱动电机、电机固定腔和驱动螺杆，所述驱动电机设置在所述电机固定腔内，且与所述电机固定腔螺栓连接；所述驱动螺杆与所述驱动电机固定联接，且与所述螺母螺纹连接。

较佳的，所述驱动单元还包括一联接套，所述联接套的一端与所述电机固定腔螺纹连接，且所述联接套内部设置空腔，所述空腔内设置一推力轴承和一深沟球轴承。