王东辉,陈传志,陈金宝，宋志成，霍伟航，崔继云，张 杰

(南京航空航天大学航天学院 深空星表探测机构技术重点实验室，江苏 南京 210016)

0 引言

载人深空探测是扩展人类活动领域及开发利用资源的有效途径，充气舱不仅可用于空间站的建设，同时为后续月球基地的建设奠定基础[1-2]。充气舱发射时体积小、质量轻，可大大降低发射成本，充气舱发射状态结构紧凑、防护强度高等优点广泛受到国内外航天局的青睐[3]。

20世纪90年代，美国国家航空航天局启动了“转移居住舱”(TransHab)[4]计划，TransHab由柔性蒙皮和中央刚性芯柱组成，明确蒙皮柔性材料、折叠展开及其钢化技术，并研制了原理样机。2016年,Bigelow航天公司对“比奇洛充气式活动太空舱”(BEAM)[5]开展在轨测试实验，实现了首次充气式太空舱在轨展开，充分验证空间防辐射和空间碎片等相关性能。国内，刘金国等[6]进行了空间充气可展开舱原理样机的设计，并进行了实验论证，完成充气舱舱门结构、地板展开机构及充气舱蒙皮原理样机的设计。陈娜[7]对复合材料充气舱体进行受力变形及承压能力分析，王翼晨[8]对空间环境下充气囊体进行热力耦合分析，分析充气囊体在热力耦合状况下的受力特性并计算了振动衰减特性。

在太空环境下为航天员提供生活环境，充气舱内部至少承受1个标准大气压[9]，因此，本文对充气舱蒙皮结构限制层在内外压差状况下蒙皮等效应力理论推导，通过ABAQUS软件有限元数值仿真分析结果与理论值进行对比，验证了理论分析方法的有效性。……