BREEZE—全新姿态的金星探测飞行器

金星（英语：Venus），在太阳系的八大行星中，是从太阳向外的第二颗行星，轨道公转周期为224.7 天，没有天然的卫星。它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层，其中超过 96%都是二氧化碳，金星表面的大气压力是地球的92倍。其表面的平均温度高达 735K，是太阳系中最热的行星。金星自转很有特点，方向为自东向西，周期长于公转（金星的公转周期为225天，而自转周期为243天。

从表面至65千米高处为金星的浓厚的对流层，表面气压气温较高，但在对流层项的温度和压力与地球表面类似。另外，金星的风流最态可达到100m/s城 360km/h，是金星自转速度的60 倍，而地球最高速的风速只有地球自转速度的 10%到20%。另一方面，金星的风速随高度下降而降低，在表面时风速大约是 10 km /h。

近日出现了一种新型的金星飞行器BREEZE“微风”。BREEZE将充气结构与仿生推进相结合，创造出一种用于探索金星大气层的多功能飞行器。 BREEZE 将在金星 50 至 60 公里的高度上航行，同时每 4 至 6 天乘着纬向风环绕金星。 BREEZE 独特的导航能力和科学的有效载荷将使大气和地理研究的分散样本收集成为可能。这些研究包括跟踪天气模式、确定大气成分、绘制金星磁场图以及创建详细的表面扫描。 BREEZE成了2013-2022 年十年调查中提出的金星气候任务的理想方法。

为了实现任务目标，BREEZE 将先前提出的金星飞行器的许多方面合并为一个独特的概念。与固定翼飞行器不同，BREEZE 充气特性可以在金星的夜间进行低风险的穿越和样本采集。 BREEZE 仿生推进和通过减小体积的浮力控制提供了 3D 导航能力，这与飞行路径由风向决定的气球概念不同。

BREEZE 是一种带有仿生推进力的耦合充气结构，为探索金星大气层创造了一种高效的飞行器。其他研究金星大气层的任务包括大气气球和基于低重量升力的太阳能飞行器。气球的寿命有限，因为经向风不断地将它们推向极地涡旋，在那里它们无法再运行。另一方面，基于升力的太阳能飞行器能够抵抗经向风，但不能在夜间飞行，因为保持在高空需要持续的电力消耗。 BREEZE 是一个混合概念，结合了两种大气飞行器的优势，同时克服了它们各自的局限性。 BREEZE 不是与金星高层大气中的高速风逆风，而是随风滑行。

与其他提议的金星飞行器不同，目前的概念是基于张力的系统，允许移除除有效载荷和横截面支撑的大多数刚性支撑结构。内部张紧系统的灵感来自原始莱特兄弟所创造的飞行器的机翼翘曲设计，但 BREEZE 通过使用它来实现仿生运动，将机翼翘曲提升到一个新的水平。一个张紧的线缆网络将用于像胸鳍一样驱动 BREEZE 的机翼，提供推力、控制、稳定性和额外升力使扑翼飞行。

与传统的推进式飞行器相比，使用拍动推进器代替螺旋桨有几个优点。使用 BREEZE，无需外部驱动机制，从而减轻了腐蚀或热损坏的担忧。通过使用仿生设计和运动学，该飞行器具有比现有的气球概念更高程度的可操控性，而无需固定翼飞机所需的外部控制表面。与最终被迫停滞在其中一个极点相反，这种飞行器将能够产生足够的推力来克服低速经向风，从而更容易进入金星的各个纬度。此外，基于张力的系统允许移除大部分刚性支撑结构，这在螺旋桨设计中是不可能的，可以使其高度紧凑并能安装在更小的进入金星的模块中