由以上可以看出，现有的防护结构设计基本是基于Whipple防护结构原理的被动式防护机构，应用主要集中在载人飞船、空间站等大型航天器，并且受质量、体积、发射成本等因素限制，只能有效防御毫米级碎片的撞击。并且目前我国几乎所有卫星都是没有加装防护装置的裸星，但是随着空间碎片环境的恶化、美国动能碰撞武器的发展，空间生存环境越来越严苛。在此背景下，发展主动式的空间碎片防护载荷替代传统的固定外挂式被动防护结构，或者作为传统防护结构的补充，以实现主动防护与被动防护相结合，是空间碎片防护结构重要的发展方向。
上述常用防护结构受限于防护结构的尺寸、质量，基本只能承受小于1 cm的空间碎片撞击。虽然HMS构型这种柔性多层防护结构能够大幅提高防护能力，但结构的最优间距大于30倍的弹径，受到运载工具有效载荷空间的限制，防护结构间距不可能太大，使其应用受到限制。而近年来，随着充气式可展开太空舱概念的提出，给我们在空间碎片防护系统中带来了启示，发展一种可快速充气展开的多层柔性防护系统（图5-14），在使用时以卫星载荷的形式随卫星发射至太空，当碎片来袭时，由释放机构快速释放并触发载荷快速充气系统，多层柔性外壳在高压气体作用下迅速展开，通过调节释放的方向在动能目标来袭处形成大间距多层柔性防护结构，实现对空间碎片的主动有效防护。在防护任务完成后，具备重复使用功能，基于现有的材料技术，通过仿真表明[33]，充气展开防护结构可以有效防护直径1～2 cm的高速弹丸撞击空间舱壁不破坏，满足功能设计要求。
图5-14 柔性舱体外壳组成（见彩插）
对于该系统，其应满足如下功能设计：
（1）厘米级空间目标探测与识别功能。对厘米级空间碎片的在轨识别与参数辨识是空间轨道预警、航天器主动规避的重要依据。准确判断空间目标与卫星的撞击风险并对释放机构发出指令，是主动防护系统能否发挥功效的关键。
（2）空间碎片防护功能设计。防护结构应具备将入射空间碎片破碎为细小碎粒的能力，并让碰撞产生的碎片云充分扩散；当碎片云与舱壁发生撞击时，降低碎片云单位面积内的撞击能量，进而补充空间站被动防护结构的防护能力，防止空间碎片对空间站高风险部位的危害。
（3）折叠展开功能设计。为满足空间站大面积防护需求，并控制发射包络尺寸合理可行，防护结构应满足折叠发射、在轨展开功能。为提高防护结构折叠率，同时降低展开机构的复杂程度，防护结构选用柔性复合材料，能够多次柔性折叠，并可在轨充气展开成型。
（4）快速充气释放功能。为保证该机构能在碎片碰撞前及时展开，需要设计快速充气展开结构，确保不会因释放速度慢而错过防御碎片的最佳时机。(www.xing528.com)
（5）回收和再展开功能。防护结构在展开状态下，面积较大，为减小航天器飞行阻力，减少轨道维持能量消耗，避免对空间站其他设备的遮挡，防护结构应具备回收再展开功能。
由以上分析可以看出，相较于传统防护结构，该主动充气式防护系统的优势如下：
（1）可快速展开部署，灵活机动，不受卫星总体布局、包络尺寸、火箭发射等诸多瓶颈因素的限制。
（2）柔性防护系统不需要额外的支撑结构，编制陶瓷织物、芳纶纤维等高强度柔性防护层质量占比大，展开后防护间距充足，防护效能更高。
（3）柔性外壳不需综合考虑多重防护性能，工程设计难度更低。
（4）气体介质与超高速碰撞形成的碎片云相互作用，可以进一步降低碎片的侵蚀能力。
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