載人登月飛行器用多級蜂窩緩沖器及全機軟著陸沖擊研究.pdf

1、得益于上個世紀50年代的美國和蘇聯(lián)為爭奪空間霸權(quán)而開展的深空探測競爭，人們開始對月球有了深刻的認識和了解。在二十一世紀地球資源越趨緊張而難以滿足人類發(fā)展需要的背景下，各航天大國紛紛開展了月球探測活動并宣布將進行載人登月活動，為了爭奪未來對月球資源開采的合法權(quán)益，同時為了促進我國科學的跨越式發(fā)展，我國也只有實施載人登月。載人登月包含諸多關(guān)鍵技術(shù)，而實現(xiàn)載人登月飛行器的安全著陸是其首要考慮。
　　本文在前人研究基礎(chǔ)上，利用動力學分析軟

2、件ANSYS-LSDYNA對載人登月飛行器的著陸緩沖器進行了研究，主要對其多級緩沖結(jié)構(gòu)進行了詳細分析；建立了載人登月飛行器的簡化結(jié)構(gòu)并對其軟著陸沖擊響應進行了分析，在此分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新結(jié)構(gòu)載人登月飛行器并進行了仿真模擬。
　　本文的研究內(nèi)容分為三個部分：首先對載人登月飛行器的多級著陸蜂窩緩沖器進行了詳細研究。先分析了二級蜂窩緩沖器的緩沖性能并與已有研究進行對比，在驗證建模有效性后又對于三級、四級和五級蜂窩緩沖器的緩沖性能進

3、行了研究對比，結(jié)果表明采用三級蜂窩緩沖器的緩沖性能最好。
　　在此研究基礎(chǔ)上，建立了全尺寸的載人登月飛行器有限元模型，并對其進行了沖擊仿真，分析了其加速度響應，保證其不超過允許過載以確定是否安全著陸，結(jié)果與已有的研究成果進行對比驗證了建模的有效性。然后，設(shè)計了一種新結(jié)構(gòu)載人登月飛行器并對其在平整月面四腿著陸的情況進行了仿真，結(jié)果表明新結(jié)構(gòu)的著陸性能要好于舊結(jié)構(gòu)。
　　最后，針對實際著陸的情況，當載人登月飛行器不得不在有一定坡