惠普尔盾牌

跳到导航跳跃以搜索惠普尔盾牌或惠普尔保险杠，由弗雷德·惠普尔发明[1]，是一种超高速撞击盾牌，用于保护载人和无人航天器免受速度通常在每秒3至18公里(1.9至11.2英里/秒)之间的微流星体和轨道碎片的碰撞。

与早期航天器的整体屏蔽不同，惠普尔屏蔽是由一个相对较薄的外部保险杠组成的，它与主航天器壁相距一定距离。保险杠预计不会阻止传入的粒子，甚至不会带走它的大部分能量，而是将其分解和分散，将原始粒子的能量分配给许多碎片，这些碎片在保险杠和墙壁之间呈扇形分布。原来的粒子能量在更大的壁面上传播得更薄，更有可能承受得住它。一个直接的比喻是，与总质量和动能相同的单个步枪子弹相比，需要更轻的防弹背心来阻止大量的鸟弹。虽然惠普尔屏蔽与实心屏蔽相比降低了航天器的总质量，但在航天飞行中，低质量总是可取的，但额外的封闭体积可能需要更大的有效载荷整流罩。

简单的惠普尔盾牌有几种变体。像“星尘”号航天器上使用的那样，多重防震护盾[2][3]使用间隔开的多个缓冲器来增加护盾保护航天器的能力。在坚硬的屏蔽层之间有填充物的惠普尔屏蔽称为填充惠普尔屏蔽。[4][5]这些屏蔽中的填料通常是高强度材料，如芳纶或Nextel氧化铝纤维。[6]屏蔽层的类型、材料、厚度和层之间的距离被改变，以产生质量最小的屏蔽层，该屏蔽层还将使穿透的可能性最小化。仅在国际空间站上就有100多种屏蔽配置[7]，高风险区域的屏蔽效果更好。

惠普尔，弗雷德·L·惠普尔(1947年)，陨石与太空旅行，天文学杂志，52：131BIBCODE：1947AJ.52Q.131W，DOI：10.1086/106009。

“航天器屏蔽的多重冲击概念”，“国际撞击工程杂志”，10(1-4)：135146DOI：10.1016/0734-743X(90)90054-Y。

美国5067388，Crews，Jeanne L.&Amp；Burton G.Cour-Palais，超高速撞击盾牌，1991年11月26日发布。

克里斯汀森，埃里克·L；Crews，珍妮·L；威廉姆森，乔尔·E；罗宾逊，詹妮弗·H；诺伦，安吉拉·M(1995年)，#34；增强的气象体和轨道碎片屏蔽，国际撞击工程杂志，17(1-3)：217-228，DOI：10.1016/0734-743X(95)99848-L。

美国5610363，Crews，珍妮·L；埃里克·L·克里斯汀森和詹妮弗·H·罗宾逊等人，增强型惠普尔盾牌，1997年3月11日发布

*克里斯汀森，埃里克·L(2003年)，气象体/碎片屏蔽，华盛顿特区：美国国家航空航天局，第13页，TP−2003-210788，存档自2013年2月25日的原始(技术报告)