杨 霞，李少腾，贾 贺，刘乃彬，王 垒

（1.北京空间机电研究所，北京 100094；2.中国航天科技集团有限公司 航天进入、减速与着陆技术实验室，北京 100094）

引 言

深空探测对于人类开发利用太空资源、探索宇宙起源具有重大意义[1]。随着航天技术的发展，深空探测已成为体现国家综合国力和科技发展水平的重要标志。在深空探测领域，缓冲气囊能够利用其在星球表面的弹跳将探测器的动能转化为势能，利用囊体对空气的压缩和通过微孔对空气进行释放降低能量，从而实现探测器软着陆。缓冲气囊具有轻薄、柔软、易实现、易折叠、收藏体积小、密封性好、成本低廉，以及适应性强、可靠性高、工作性能稳定[2]等软着陆优点。典型的应用缓冲气囊进行软着陆的火星探测器有美国发射的“火星探路者号”（Mars Pathfinder，MPF）、“火星科学实验室”（Mars Science Laboratory，MSL）、“好奇号”（Curiosity）、“机遇号”（Opportunity），欧洲航天局（European Space Agency，ESA）发射的“ExoMar-2016”以及前苏联的“火星1960A号”（Mars 1960A）[3]。

在航天工程应用中，火星探测器缓冲气囊采用全向式设计[4]，每个气囊都由6个相同体积的囊体按等边三角形结构有序排列为球体瓣，4个相同的等边三角形组成正面体全面包围着陆器，实现全方位保护着陆器的作用[5-6]。火星探测器全向缓冲气囊原理样机如图1所示。气囊材料是保证系统性能的主要因素之一，满足质量轻、拉伸强度高、撕裂强度高、低透气性、低温适应性、耐高温，以及良好的制造性能。

图1 火星全向缓冲气囊原理样机Fig.1 Mars omni-directional cushion airbag experimental prototype

气囊采用Vectran纤维作为基布材料，Vectran是一种高弹性、高强度、低吸湿率且高耐磨的多芳基纤维材料[5]。……