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，而著陸月球進行探測開發(fā)逐漸成為一個重要趨勢。我國的“嫦娥”探月工程計劃以“繞”、“落”、“回”三個階段對月球進行探測研究，其中，二、三期探月工程的一個重要環(huán)節(jié)就是實現(xiàn)月球探測器在月面的軟著陸。著陸器的緩沖機構、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鍵。腿式著陸緩沖機構是國際上在著陸器中多數(shù)采用的一種適應性較強的軟著陸機構。從國內外目前的研究現(xiàn)狀來看，盡管

2、對腿式著陸器的基本結構以及動力學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?，本文在國內外對著陸沖擊動力學的研究的基礎上，通過建立著陸器整機動力學模型，對其進行在著陸過程的穩(wěn)定性分析，以獲取緩沖結構設計參數(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與支持。
　　 本文對目前腿式星球著陸器軟著陸機構的應用現(xiàn)狀進行了總結，闡述了軟著陸機構的基本種類與構型，并總結了機器人穩(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，運用C語言編寫了鋁蜂窩壓潰動力學程序，建立了主輔緩沖支柱的動力學模型;基于月壤機械力學特性，構造出月壤的本構模型，繼而應用C語言編寫了月壤動力學子程序，建立月壤動力學模型。借助NASA對Apollo進行的地面實驗數(shù)據(jù)，對所建立的動力學模型進行有效性驗證。
　　 本文在建立著陸器整機仿真模型的基礎上，先是對緩沖機構各重要參數(shù)進行探討，分析它們對著陸沖擊的影響。然后，