垂直起降運(yùn)載器著陸支架總體設(shè)計(jì)與布局優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 20:56
高可靠的著陸緩沖機(jī)構(gòu)是垂直起降可重復(fù)使用運(yùn)載器順利回收的必要保證。以Space-X公司Falcon-9運(yùn)載器的著陸支架為參考,提出了垂直起降運(yùn)載器著陸支架的設(shè)計(jì)方案,建立了著陸支架的幾何拓?fù)淠P。將著陸支架的總體設(shè)計(jì)參數(shù)作為決策變量,運(yùn)用能量法建立運(yùn)載器著陸支架的數(shù)學(xué)模型,以著陸動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及主著陸腿長度為優(yōu)化目標(biāo),對(duì)著陸支架的總體布局設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在ADAMS中建立著陸支架的動(dòng)力學(xué)模型,分別將優(yōu)化前、后的設(shè)計(jì)參數(shù)輸入動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)優(yōu)化前后的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明,優(yōu)化后主著陸腿受到的最大壓力以及副著陸腿受到的最大拉力分別降低了23.15%和21.43%,有效地降低了過載,提高了垂直起降運(yùn)載器的著陸穩(wěn)定性。
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2020,49(06)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
著陸支架收起和展開狀態(tài)
由此,得到著陸支架運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的閉環(huán)矢量分析圖,如圖2所示。圖中,Li(i=1,2,3)分別為主著陸腿、副著陸腿投影以及著陸支架上下支撐點(diǎn)間的X-Z平面內(nèi)的矢量;li分別為主著陸腿、副著陸腿投影以及著陸支架上下支撐點(diǎn)間的長度;?i分別為主著陸腿、副著陸腿投影以及著陸支架上下支撐點(diǎn)間與Z軸正方向的夾角。
基于著陸支架的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,采用拓?fù)浞椒?繪制著陸支架二維收放拓?fù)湓韴D。著陸支架二維收放拓?fù)湓韴D的正視圖與俯視圖分別如圖3和圖4所示。圖3和圖4中分別標(biāo)出了著陸支架在運(yùn)載器上的站位布局,主、副著陸腿的關(guān)鍵幾何參數(shù)以及著陸支架展開過程中的關(guān)鍵角度參數(shù)等。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]臨近空間載人艙著陸動(dòng)力學(xué)及影響因素分析[J]. 岳帥,聶宏,張明,魏小輝,甘盛勇. 宇航學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]我國航天運(yùn)輸系統(tǒng)60年發(fā)展回顧[J]. 龍樂豪,李平岐,秦旭東,牟宇. 宇航總體技術(shù). 2018(02)
[3]新型垂直起降運(yùn)載器著陸支架收放系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J]. 肖杰,張明,岳帥,夏昊天. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2017(03)
[4]垂直起降重復(fù)使用運(yùn)載火箭發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 徐大富,張哲,吳克,李紅兵,林劍鋒,張曉東,郭筱曦. 科學(xué)通報(bào). 2016(32)
碩士論文
[1]垂直起降重復(fù)使用運(yùn)載器軟著陸系統(tǒng)研究[D]. 陶海峰.南京航空航天大學(xué) 2017
本文編號(hào):3320322
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2020,49(06)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
著陸支架收起和展開狀態(tài)
由此,得到著陸支架運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的閉環(huán)矢量分析圖,如圖2所示。圖中,Li(i=1,2,3)分別為主著陸腿、副著陸腿投影以及著陸支架上下支撐點(diǎn)間的X-Z平面內(nèi)的矢量;li分別為主著陸腿、副著陸腿投影以及著陸支架上下支撐點(diǎn)間的長度;?i分別為主著陸腿、副著陸腿投影以及著陸支架上下支撐點(diǎn)間與Z軸正方向的夾角。
基于著陸支架的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,采用拓?fù)浞椒?繪制著陸支架二維收放拓?fù)湓韴D。著陸支架二維收放拓?fù)湓韴D的正視圖與俯視圖分別如圖3和圖4所示。圖3和圖4中分別標(biāo)出了著陸支架在運(yùn)載器上的站位布局,主、副著陸腿的關(guān)鍵幾何參數(shù)以及著陸支架展開過程中的關(guān)鍵角度參數(shù)等。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]臨近空間載人艙著陸動(dòng)力學(xué)及影響因素分析[J]. 岳帥,聶宏,張明,魏小輝,甘盛勇. 宇航學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]我國航天運(yùn)輸系統(tǒng)60年發(fā)展回顧[J]. 龍樂豪,李平岐,秦旭東,牟宇. 宇航總體技術(shù). 2018(02)
[3]新型垂直起降運(yùn)載器著陸支架收放系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J]. 肖杰,張明,岳帥,夏昊天. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2017(03)
[4]垂直起降重復(fù)使用運(yùn)載火箭發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 徐大富,張哲,吳克,李紅兵,林劍鋒,張曉東,郭筱曦. 科學(xué)通報(bào). 2016(32)
碩士論文
[1]垂直起降重復(fù)使用運(yùn)載器軟著陸系統(tǒng)研究[D]. 陶海峰.南京航空航天大學(xué) 2017
本文編號(hào):3320322
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