著陸器軟著陸緩沖穩(wěn)定性仿真分析.pdf

1、在國際新一輪的空間探索中，月球資源開發(fā)成為各國競爭的焦點(diǎn)，而著陸月球進(jìn)行探測開發(fā)逐漸成為一個(gè)重要趨勢。我國的“嫦娥”探月工程計(jì)劃以“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段對月球進(jìn)行探測研究，其中，二、三期探月工程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是實(shí)現(xiàn)月球探測器在月面的軟著陸。著陸器的緩沖機(jī)構(gòu)、著陸面地形和著陸初始條件選擇是決定探月二、三期工程軟著陸成敗的關(guān)鍵。腿式著陸緩沖機(jī)構(gòu)是國際上在著陸器中多數(shù)采用的一種適應(yīng)性較強(qiáng)的軟著陸機(jī)構(gòu)。從國內(nèi)外目前的研究現(xiàn)狀來看，盡管

2、對腿式著陸器的基本結(jié)構(gòu)以及動力學(xué)特性的研究取得了一些成果，但對于著陸器在著陸過程中的穩(wěn)定性研究還有所欠缺?；诖耍疚脑趪鴥?nèi)外對著陸沖擊動力學(xué)的研究的基礎(chǔ)上，通過建立著陸器整機(jī)動力學(xué)模型，對其進(jìn)行在著陸過程的穩(wěn)定性分析，以獲取緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)和穩(wěn)定性初始條件，為我國月球著陸器的研制提供理論基礎(chǔ)與支持。
　　 本文對目前腿式星球著陸器軟著陸機(jī)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，闡述了軟著陸機(jī)構(gòu)的基本種類與構(gòu)型，并總結(jié)了機(jī)器人穩(wěn)定判斷依據(jù)，提出

3、著陸器穩(wěn)定性判斷依據(jù)的分析思路。接下來，本文基于鋁蜂窩的壓縮特性，運(yùn)用C語言編寫了鋁蜂窩壓潰動力學(xué)程序，建立了主輔緩沖支柱的動力學(xué)模型;基于月壤機(jī)械力學(xué)特性，構(gòu)造出月壤的本構(gòu)模型，繼而應(yīng)用C語言編寫了月壤動力學(xué)子程序，建立月壤動力學(xué)模型。借助NASA對Apollo進(jìn)行的地面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對所建立的動力學(xué)模型進(jìn)行有效性驗(yàn)證。
　　 本文在建立著陸器整機(jī)仿真模型的基礎(chǔ)上，先是對緩沖機(jī)構(gòu)各重要參數(shù)進(jìn)行探討，分析它們對著陸沖擊的影響。然后，