面向星表柔顺着陆的阻尼力可控电磁缓冲器设计
2021-03-31高翔宇陈金宝
南京航空航天大学学报 2021年1期
贾 山,高翔宇,陈金宝,尹 标
(1.南京航空航天大学航天学院,南京211106;2.深空星表探测机构技术工业和信息化部重点实验室,南京211106;3.航天进入减速与着陆技术实验室,南京211106)
人类航天事业的高速发展对深空星表探测技术和装备提出了越来越高的要求。叶培建院士等[1⁃2]多次提到软着陆技术与可移动着陆器在未来载人登陆、星表基地建设等任务中的重要性;路达等[3]也指出缓冲/行走一体化着陆器是未来开展高效星表作业必不可少的技术装备。
目前,用于星表软着陆的缓冲器主要有液压式、机械弹簧式、磁流变液式和溃缩吸能式[4⁃6]。溃缩吸能式中的铝蜂窝以其良好的力学性能和极高的可靠性成为现阶段最主流的缓冲材料。铝蜂窝压溃力基本为恒值[7⁃8],在缓冲开始的时间节点存在加速度突变,降低落震冲击只能通过由弱到强的多级串联的方式实现[9],这种结构的设计及参数确定都十分复杂[10],也不能满足未来星表作业任务对可重复使用性的要求,更无法实现着陆后的调姿和移动。可见,传统的铝蜂窝缓冲器已经无法适应未来星表探测任务的多元性和灵活性[11],研制可实现柔顺落震的吸能/驱动一体化缓冲装置已成为实现未来星表探测任务的基本前提,其中,电磁缓冲器以其吸能稳定性高、空间环境适应性好、阻尼系数连续可控等优点,有助于实现星表着陆过程的平顺性和可控性,在未来以载人着陆为代表的高可靠性任务中具有明显的应用价值。……
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