小星體附著機(jī)構(gòu)錨體系統(tǒng)設(shè)計(jì)及地面實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前,深空探測(cè)已經(jīng)成為航天領(lǐng)域的主要研究方向,作為深空探測(cè)的重要分支,小星體探測(cè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)在于如何在微重力場(chǎng)空間環(huán)境下實(shí)現(xiàn)著陸器的穩(wěn)定著陸。錨體系統(tǒng)是小星體著陸器特有的輔助其著陸的功能單元,它可以在著陸瞬間將著陸器與小星體通過(guò)機(jī)械連接的方式牢固連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)小星體著陸器的穩(wěn)定著陸,為后續(xù)科學(xué)研究提供保障。
　　本文針對(duì)空間環(huán)境提出了一種用于錨體系統(tǒng)侵徹與附著過(guò)程的理論分析方法,研制了一套可用于空間環(huán)境下輔助著陸的錨體系統(tǒng),同時(shí),

2、設(shè)計(jì)并搭建了用于錨體系統(tǒng)侵徹與附著過(guò)程測(cè)試的地面實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先,本文總結(jié)了小星體深空探測(cè)的研究現(xiàn)狀,分析比較了國(guó)內(nèi)外小星體著陸器輔助著陸裝置的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。
　　其次,本文對(duì)錨體侵徹與附著過(guò)程進(jìn)行了理論分析,建立了侵徹過(guò)程的柱形動(dòng)力空腔膨脹模型以及附著過(guò)程的柱形剪脹模型,獲得了侵徹深度以及附著力的理論計(jì)算公式,并通過(guò)理論計(jì)算和LS-DYNA有限元仿真分析了入射角度、入射速度、尖部形狀、介質(zhì)材料以

3、及錨體材料等因素對(duì)侵徹與附著性能的影響情況,為錨體系統(tǒng)提供了設(shè)計(jì)依據(jù),同時(shí)也為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究提供了理論支持。
　　再次,根據(jù)錨體系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)以及理論分析結(jié)果,確定了錨體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,選擇了合理的驅(qū)動(dòng)力方式,分別對(duì)錨體以及推進(jìn)單元進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),并對(duì)錨體系統(tǒng)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真和強(qiáng)度校核,保證了其安全性和可靠性。
　　最后,設(shè)計(jì)并搭建了用于錨體系統(tǒng)侵徹與附著過(guò)程測(cè)試的地面實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),選擇了多種不同性能的材料作為實(shí)驗(yàn)?zāi)M介質(zhì)