给出了着陆动力学分析的数学模型,并在分析铝蜂窝材料缓冲特性的基础上,建立了铝蜂窝缓冲器模型,将其应用于软着陆机构单条着陆腿冲击仿真。仿真结果表明,该模型在缓冲行程、能量吸收及缓冲后加速度响应峰值等方面与试验结果基本一致。为软着陆机构着陆冲击动力学分析时铝蜂窝建模提供参考。
铝蜂窝缓冲器是月球探测器软着陆机构常用缓冲装置。首先针对简化二级蜂窝缓冲装置在LS-DY-NA中进行着陆过程大变形模拟仿真分析;其次对探测器机体变形对着陆性能的影响进行研究。研究结果表明探测器采用多级蜂窝缓冲装置,在着陆过程中当第一级蜂窝材料完全压缩时,探测器加速度响应最大;由于探测器机体柔性变形改变了相应连接约束的位置从而使着陆器着陆性能恶化。
综合月球表面环境,对用于月球探测器缓冲机械的正六边形铝蜂窝缓冲材料进行了模拟着陆冲击试验,研究了不同着陆条件对其缓冲性能的影响。结果表明:对铝蜂窝缓冲机构施加相应的预紧力可以提高铝蜂窝材料的缓冲性能;铝蜂窝材料的缓冲效率随着探测器在月球表面着陆速度的提高而降低;在探测器多级铝蜂窝缓冲装置中,当第一级蜂窝材料完全压缩时,探测器过载最大。