發(fā)布時(shí)間：2020-05-19 11:58

【摘要】：可重復(fù)使用運(yùn)載器采用不同方式對(duì)火箭進(jìn)行回收,經(jīng)過維護(hù)后實(shí)現(xiàn)部分硬件重復(fù)使用,從而大幅降低火箭發(fā)射成本、簡(jiǎn)化地面配套設(shè)備,具有極高的軍事和民用價(jià)值。著陸緩沖系統(tǒng)是火箭實(shí)現(xiàn)安全軟著陸的重要保證。而支腿緩沖器是著陸緩沖系統(tǒng)中關(guān)鍵組成部分。由于緩沖系統(tǒng)的制造成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于火箭的總發(fā)射成本,所以火箭發(fā)射后利用緩沖系統(tǒng)對(duì)火箭進(jìn)行軟著陸回收,火箭硬件設(shè)備可以通過維護(hù)達(dá)到再次使用的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)緩沖系統(tǒng)也只需要更換支腿緩沖器就可以實(shí)現(xiàn)再次使用。因此,開展支腿緩沖器的研究對(duì)提高我國(guó)航天運(yùn)載器回收水平具有重要的意義。針對(duì)垂直起降可重復(fù)使用運(yùn)載器軟著陸過程,分析了水平速度、著陸姿態(tài)角、地面摩擦系數(shù)以及側(cè)傾角速度對(duì)著陸緩沖特性影響;對(duì)支腿緩沖器剛度與阻尼對(duì)著陸緩沖特性的影響進(jìn)行了探討,并針對(duì)緩沖器剛度與阻尼進(jìn)行優(yōu)化;研究各個(gè)影響因素組合下火箭著陸時(shí)的綜合極端工況,并針對(duì)火箭著陸綜合極端工況確定出緩沖器指標(biāo)需求。分析單個(gè)支腿緩沖器可能吸收的最大能量,根據(jù)緩沖器指標(biāo)需求提出了三種緩沖方案,分析蜂窩單級(jí)緩沖方式、蜂窩兩級(jí)緩沖方式以及薄壁金屬管塑性變形緩沖器的優(yōu)缺點(diǎn),并確定采用蜂窩兩級(jí)緩沖的方式;針對(duì)支腿緩沖器尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),基于質(zhì)量與體積最小為目標(biāo)對(duì)鋁蜂窩材料參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),建立了支腿緩沖器三維模型�；贚S-DYNA建立了蜂窩有限元模型,分析網(wǎng)格單元尺寸以及沖擊速度對(duì)蜂窩緩沖特性影響。針對(duì)蜂窩緩沖器進(jìn)行了仿真分析,對(duì)蜂窩壓潰過程中的變形特點(diǎn)與緩沖特性進(jìn)行了探討。通過實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)支腿緩沖器的吸能特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明蜂窩有限元模型的準(zhǔn)確性和可行性�；谥染彌_器的吸能特性對(duì)可重復(fù)使用運(yùn)載器著陸過程進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
【圖文】：

火箭為動(dòng)力的多級(jí)入軌方式，，同時(shí)實(shí)現(xiàn)部分或完全重復(fù)利繼承目前傳統(tǒng)火箭技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)成果又可以降低火箭發(fā)射的復(fù)使用運(yùn)載火箭技術(shù)的研究成為世界各國(guó)的重點(diǎn)研究方向 9 月 30 日，SpaceX 公司對(duì)外宣布其公司將開展可重復(fù)使型號(hào)為法爾肯 9 號(hào)。它包括可重復(fù)使用的一子級(jí)、二子級(jí)級(jí)分離后垂直返回，二子級(jí)將有效載荷送入預(yù)定軌道后再箭的回收方案如圖 1-1 所示。

圖 1-2 Surveyor 1 著陸器[14]，著陸腿完全展開后足墊到中心過鋁合金管連接而成，這樣有料，著陸時(shí)通過壓潰鋁蜂窩材料蜂窩材料，為后來(lái)美國(guó)開展 A此后續(xù)多次開展的 Apollo 系列射了 Apollo 11 號(hào)月球探測(cè)器，著陸器，如圖 1-3 所示。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V421

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王月云;耿林;張小委;;基于ANSYS Workbench分析影響高空作業(yè)車支腿軟腿因素[J];農(nóng)業(yè)裝備技術(shù);2017年05期

2 吳修文;夏仲雷;趙金星;陳庚;;工程機(jī)械用新型支腿裝置[J];工程機(jī)械;2016年05期

3 郭耀松;;起重機(jī)支腿支撐反力的分析計(jì)算[J];工程機(jī)械;2010年05期

4 耿麗;介紹一種新型支腿架[J];醫(yī)療裝備;2005年04期

5 朱青;介紹一種新型支腿架[J];現(xiàn)代護(hù)理;2003年05期

6 祖榮祺;;立式容器支腿計(jì)算方法介紹(一)[J];石油化工設(shè)備技術(shù);1987年02期

7 祖榮祺;;立式容器支腿計(jì)算方法介紹(二)[J];石油化工設(shè)備技術(shù);1987年03期

8 J.M.Martin ,向雅娟 ,宋世樟;凱勒斯丘橋的施工[J];國(guó)外橋梁;1988年02期

9 劉淘,朱慶中;支腿油缸的改進(jìn)[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;1988年08期

10 趙志剛;W4-60挖掘機(jī)支腿氣動(dòng)機(jī)構(gòu)[J];工程機(jī)械;1988年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 陳以綱;;輪胎式起重機(jī)H式支腿受力分析[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)專業(yè)學(xué)會(huì)第三屆年會(huì)論文集[C];1988年

2 李賢通;;推進(jìn)式電煤鉆支腿裝置的研制與應(yīng)用[A];福建省科協(xié)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)節(jié)能與可再生能源分會(huì)�？痆C];2006年

3 霍先慶;;超高層無(wú)支腿鋼木散裝大模板施工新技術(shù)[A];施工企業(yè)模板與腳手架應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

4 范景超;張?jiān)?張承志;趙海濤;王飛;;蜘蛛型支腿支撐力檢測(cè)裝置分析[A];“決策論壇——科學(xué)決策的理論與方法學(xué)術(shù)研討會(huì)”論文集（上）[C];2015年

5 沈元浩;鄭尚越;;輪胎式起重機(jī)支腿油缸漏油問題的分析與改進(jìn)[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)專業(yè)學(xué)會(huì)第三屆年會(huì)論文集[C];1988年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 呂德群 劉旭;可伸縮多功能油管支腿研制獲成功并投入使用[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

2 張莉;三一重工推出新一代X支腿系列泵車[N];建筑時(shí)報(bào);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 閆振;垂直起降可重復(fù)使用運(yùn)載器的支腿緩沖器設(shè)計(jì)及分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 Aqdas Shehzad;高層建筑支腿系統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2018年

3 劉振國(guó);起重機(jī)多支腿反力均衡分配算法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

4 宋曉麗;汽車起重機(jī)活動(dòng)支腿結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2015年

5 蘇育;高速鐵路架橋機(jī)前支腿安全性分析[D];石家莊鐵道大學(xué);2013年

6 金本暢;門式起重機(jī)支腿系統(tǒng)輕量化設(shè)計(jì)研究[D];大連理工大學(xué);2016年

7 文晶;混凝土泵車支腿的疲勞及剩余壽命預(yù)測(cè)[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2013年

8 胡春雨;船廠門吊超大箱型變截面支腿的穩(wěn)定性分析[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

9 汪鋒;900t架橋機(jī)導(dǎo)梁支腿的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

10 張培紅;泵車整車穩(wěn)定性理論計(jì)算與支腿受力分析及試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2670857