BREEZE仿生金星飞行器

　　3秒概览
　　金星，是离地球最近的行星。而由于其极端的环境，例如恐怖的温室效应（二氧化碳含量达96%，表面温度高达400 ），由硫酸液滴构成的浓厚云层，金星大气的＂超级旋转＂等都使对金星的探索变得极其的困难。最近科学家们提出了一种仿生飞行器的设想——BREEZE（从鳐身上获取的灵感），使实现稳定的金星探测成为可能。3分钟知识拓展
　　鳐：一种生活在海洋中的软骨鱼类，体型平扁，呈圆形或菱形。胸鳍发达，它使用肌肉组织来拉动分散在胸鳍上的刚性软骨链。
　　鳐
　　金星的＂超级旋转＂ ：从下图可以看出金星的超级旋转是由于其纬向风（沿纬度方向的风 ）主导的,在60公里的高度可以达到80米每秒，而径向风则较为温柔，在飞行器最大目标高度达到5米每秒的峰值。而正是由于纬向风和径向风的存在，我们设计的金星飞行器要能抵御径向风避免陷入金星的极地漩涡（低纬度地区气流上升至极地下沉形成的漩涡），同时也要能解决在金星夜面的能源问题。
　　金星的＂超级旋转＂
　　3分钟速读
　　BREEZE通过一个控制张紧的电缆网络（图b）来驱动飞行器的翅膀，就像鳐的胸鳍（图c）一样，这将提供扑翼飞行的推力，控制，稳定性和额外的升力，同时这种基于张力的系统，除了有效载荷（所携带的科学仪器）和横截面支撑外，允许移除大多数刚性支撑结构，使其能进行更加灵活的多方位的飞行和探测任务。
　　金星上层大气的极端纬向风速，使其他基于太阳能的飞行器需要保持有时大于60米每秒的速度，才能保持在金星的日面。如果它们穿越金星的夜面，由于能量储存不足，它们可能会不受控制地下降。而BREEZE将被设计成自动推进抵消由于径向风产生的漂移，同时借助纬向风来环绕金星。在BREEZE的操作高度，纬向风可以大约每4到6个地球日环绕金星一周，这将为充电提供2到3个地球日，飞行器能够在强风中滑行，这种额外的效率使得BREEZE可以在白天充电，在晚上也能进行工作。3秒展望
　　除了金星，BREEZE还可以应用于其他具有足够高密度大气层的天体，如土卫六甚至地球。它很容易在地球大气层中进行测试，从而降低了相关风险。在研究BREEZE概念时开发的仿生控制方法不仅可以应用于飞行器，还可以应用于在液体环境中工作的机器人。
　　基础概念和技术的稳健性使BREEZE具有低成本、低风险的优势，有望进一步帮助我们进行太空探索。
　　202130117 刘天乐（指导老师 闻新）
　　2022年5月9日