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《火星全向氣囊的著陸緩沖特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、航天返回與遙感第33卷第2期SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2012年04月火星全向氣囊的著陸緩沖特性研究戈嗣誠(chéng)(北京空間機(jī)電研究所，北京100076)摘要全向氣囊是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的著陸緩沖裝置，能在火星著陸過(guò)程中有效保護(hù)著陸器的安全。文章針對(duì)某一種全向氣囊與著陸器構(gòu)型方案，首先建立了氣囊和著陸器結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)有限元模型，并對(duì)全向氣囊的著陸緩沖過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真，獲取重要結(jié)構(gòu)部位的緩沖過(guò)載。其次利用全向氣囊原理樣機(jī)，按照仿真時(shí)的工況進(jìn)行了投放試驗(yàn)．測(cè)量了相應(yīng)結(jié)構(gòu)部位的緩沖過(guò)載。研
2、究結(jié)果表明，理論分析與試驗(yàn)結(jié)果基本一致．可為將來(lái)火星全向氣囊的工程應(yīng)用研究提供一定的參考。關(guān)鍵詞全向氣囊著陸緩沖裝置動(dòng)力學(xué)仿真原理樣機(jī)試驗(yàn)中圖分類號(hào)：TB12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009—8518(2012)02—0016—07DOI：10．3969／j．issn．1009-8518．2012．02．003StudyonCushioningCharacteristicofMarsOmni--directionAirbagGESichengfBejjingInstituteofSpaceMechanics＆
3、Electricity，Beijing100076，China)AbstractTheomni—directionairbagisatypeofcushioningdeviceforMarslandingwithhighadaptability，whichcouldpreventMarslanderfromdamageeffectively．Inthispaper，aimingatonetypeofomni—directionairbags．thestructura1designandlandingmathe
4、maticandmechanicalmodelareestablishedbyuseofmodernFEManalysistechnology．Thesimulationprocessisdeveloped，andtheoverloadofimportantstructuralpartsareobtained．Thentheprinciplepatternoftheomni-directionairbagisusedindroppingexperiment，whoseexperimentalcondition
5、isthesameasthatinthesimulation．Andtheoverloadofcorrespondingstructuralpartsareobtained．TheresuItdemonstratesthegoodconformitybetweentheoreticsanalysisanddroppingexperiment，andcanhelpt0carryouttheapplicationalresearchoftheMarsomni—directionairbag．Keywordsomn
6、i—directionairbag；landingcushioningdevice；dynamicssimulation；breadboardtest1引言火星是自然環(huán)境最接近地球的行星，被認(rèn)為最適合人類移民的星球。但與地球相比，火星有著更為嚴(yán)酷的環(huán)境．不利于探測(cè)器的進(jìn)入減速與著陸?；鹦潜砻鏈囟入S季節(jié)和晝夜變化較大，在一80。C-+20。C之間；火星表面被沙漠和巖石覆蓋，兩極存在大量的冰；火星存在微弱的磁場(chǎng)和稀薄的大氣，每年有幾個(gè)月連續(xù)的沙塵暴。收稿日期：2011-09-09基金項(xiàng)目：國(guó)家863高技術(shù)計(jì)劃資助
7、項(xiàng)目(2008AA12A205)第2期戈嗣誠(chéng)：火星全向氣囊的著陸緩沖特性研究17火星著陸任務(wù)的核心就是“實(shí)現(xiàn)進(jìn)入火星大氣層、火星表面軟著陸以及著陸器安全打開”，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一為“火星表面軟著陸”．一旦火星表面軟著陸失敗，則意味著整個(gè)任務(wù)的失敗。因此，著陸緩沖裝置是火星探測(cè)器著陸任務(wù)當(dāng)中非常重要的環(huán)節(jié)。緩沖氣囊是航天器軟著陸工程上常用的一種著陸緩沖裝置，可以明顯地降低著陸器著陸時(shí)的沖擊載荷。其優(yōu)點(diǎn)是：占用探測(cè)器或飛行器的空間小和質(zhì)量輕；緩沖環(huán)境條件要求低，適應(yīng)性強(qiáng)；緩沖性能可靠，緩沖效率高．適應(yīng)的速度范圍較大
8、。在火星著陸器軟著陸過(guò)程中，緩沖氣囊的優(yōu)越性體現(xiàn)得更加充分?；鹦翘綔y(cè)器所采用的氣囊著陸緩沖系統(tǒng)是一種全向緩沖系統(tǒng)，緩沖過(guò)程中氣囊封閉不排氣。不論著陸點(diǎn)表面的地貌情況如何。不論是哪個(gè)方向受到?jīng)_擊．氣囊系統(tǒng)都具有足夠的緩沖保護(hù)作用。美國(guó)的“火星探路者”、“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”等火星探測(cè)器均采用了氣囊緩沖軟著陸。成功完成登陸火星及巡視任務(wù)。為了深人了解全向氣囊的緩沖機(jī)理和設(shè)計(jì)方法．本文先開展了全向氣囊設(shè)計(jì)
