隨著深空探測(cè)技術(shù)的提高,各國(guó)相繼制定了新的火星探測(cè)計(jì)劃,不約而同地將所用到的探測(cè)方式由飛掠、繞飛、硬著陸轉(zhuǎn)向能夠?qū)崿F(xiàn)有效載荷安全著陸,隨后利用搭載的探測(cè)設(shè)備,開展移動(dòng)巡視探測(cè)、星壤樣品采集和潛入式原位探測(cè)的軟著陸探測(cè)方式。在實(shí)現(xiàn)軟著陸的眾多手段中,緩沖氣囊具有優(yōu)良的緩沖性能,且成本低廉、質(zhì)量較輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于折疊、可回收重復(fù)利用,已成為新的研究熱點(diǎn)。本文以火星軟著陸為應(yīng)用背景,針對(duì)火星軟著陸過(guò)程中出現(xiàn)較大回彈及沖擊過(guò)載等問(wèn)題,擬采用多氣囊緩沖的方式,設(shè)計(jì)一種旨在提高著陸安全性的緩沖裝置,通過(guò)方案設(shè)計(jì)、理論建模與動(dòng)力學(xué)仿真相結(jié)合的研究手段,對(duì)其著陸緩沖過(guò)程中氣囊系統(tǒng)緩沖特性進(jìn)行分析,為火星探測(cè)器氣囊式著陸緩沖裝置的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。首先,基于對(duì)以往火星探測(cè)活動(dòng)的調(diào)研,規(guī)劃設(shè)計(jì)火星探測(cè)器總體構(gòu)成及工作流程,在此基礎(chǔ)上,選定緩沖氣囊系統(tǒng)六氣囊排布模式,針對(duì)著陸緩沖過(guò)程,建立能量方程、絕熱壓縮與排氣釋能過(guò)程參數(shù)化模型及氣囊單元多外形參數(shù)化模型,確定影響氣囊緩沖系統(tǒng)著陸緩沖性能的各項(xiàng)因素。其次,對(duì)氣囊系統(tǒng)有限元仿真所采用的理論基礎(chǔ)——控制體積法進(jìn)行詳細(xì)介紹,并基于該理論建立已有文獻(xiàn)中膠囊狀雙緩... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

“嫦娥三

陸后的姿態(tài)等優(yōu)點(diǎn)，在深空探測(cè)早期就被應(yīng)用到著陸器緩沖裝置中。蘇聯(lián)于1970年9月12日發(fā)射的Luna16探測(cè)器，由上升級(jí)、下降級(jí)兩部分組成，采用液壓式著陸緩沖裝置實(shí)現(xiàn)了月球表面的軟著陸，是第一個(gè)在月球背面實(shí)現(xiàn)著陸并完成采樣返回的探測(cè)器[22,23]。美國(guó)Surveyor著陸器也采用了液壓緩沖器，在液壓缸內(nèi)的液體介質(zhì)中加入了硅樹脂以增強(qiáng)其可壓縮性。但在一次Surveyor月球著陸器月面軟著陸探測(cè)試驗(yàn)中，著陸器著陸完成后出現(xiàn)了液體介質(zhì)泄漏的現(xiàn)象，因此，使用液壓緩沖器必須要很好地解決緩沖器的密封和溫控等問(wèn)題[24]。圖1-2Luna16探測(cè)器[22]圖1-3Surveyor著陸器[24](3)薄壁金屬管變形式緩沖器薄壁金屬管變形式緩沖器是通過(guò)錐臺(tái)對(duì)脹環(huán)擴(kuò)徑過(guò)程中產(chǎn)生的塑性變形和摩擦來(lái)吸收沖擊能量的，工作原理如圖1-4所示，當(dāng)沖擊載荷達(dá)到設(shè)定值時(shí)，錐臺(tái)由于所受壓力過(guò)大而向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入脹環(huán)，由于錐臺(tái)大端的外徑大于脹環(huán)的內(nèi)徑，脹環(huán)發(fā)生擴(kuò)徑現(xiàn)象，將沖擊能量轉(zhuǎn)換為脹環(huán)的塑性變形及脹環(huán)和錐臺(tái)之間的摩擦熱能，達(dá)到緩沖吸能的目的[25]。該緩沖器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緩

Surveyor著陸器[24]


本文編號(hào)：3062242