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垂直降落运载器着陆动力学建模与稳定性分析 被引量：9
1
作者 王英超 高海波 +4 位作者 于海涛 刘振 丁亮 宋宝玉 邓宗全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期37-47,共11页
目前,垂直起降运载器的可重复使用是大量节约空间进入成本的直接有效方式。如若运载器在整个着陆过程中维持未倾翻状态直至安全着陆,则意味着实现了运载器的成功回收。在垂直起降可重复使用运载器着陆过程中,利用着陆装置吸收冲击能量... 目前,垂直起降运载器的可重复使用是大量节约空间进入成本的直接有效方式。如若运载器在整个着陆过程中维持未倾翻状态直至安全着陆,则意味着实现了运载器的成功回收。在垂直起降可重复使用运载器着陆过程中,利用着陆装置吸收冲击能量以协助运载器实现稳定是其最终环节,此过程对运载器能否安全着陆有重要影响。针对支腿式运载器着陆装置,在传统多体动力学分析基础上,引入含摩擦单点碰撞模型以模拟足地碰撞引起的动力学不连续过程,建立典型着陆模式下运载器各着陆状态动力学方程,构建腿式着陆装置运载器完整着陆过程有限状态机。通过数值仿真计算,对运载器着陆结果进行参数化区间划分,获得稳定着陆的参数组合,可为后续运载器着陆控制提供策略参考和技术支撑。 展开更多
关键词 运载器回收 动力学建模 碰撞 稳定性
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一种垂直起降运载器着陆支腿设计与展开控制 被引量：4
2
作者 田保林 高海波 +4 位作者 于海涛 刘振 李楠 丁亮 邓宗全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第19期171-181,共11页
目前,实现垂直起降运载器可重复使用是降低发射成本的有效途径之一。当运载器完成着陆场返回后,需依靠着陆支撑机构的展开、锁定及缓冲吸能三阶段的协同配合,最终实现平稳软着陆。针对运载器着陆支撑机构,提出一种六杆式支撑机构构型,... 目前,实现垂直起降运载器可重复使用是降低发射成本的有效途径之一。当运载器完成着陆场返回后,需依靠着陆支撑机构的展开、锁定及缓冲吸能三阶段的协同配合,最终实现平稳软着陆。针对运载器着陆支撑机构,提出一种六杆式支撑机构构型,通过四连杆机构实现展开与收拢动作,利用双锁紧机构型式实现锁定动作,依据机构自锁原理完成单向运动。通过对实际展开工况进行分析,提出主动+随动控制方式和全程作动控制方式。在着陆支撑机构展开过程动力学建模的基础上,分别对两种展开运动控制策略进行优化。并完成不同控制方案对比分析,最终确定合理展开驱动方案,为运载器支撑机构的研制和展开控制提供技术支持。 展开更多
关键词 运载器回收 结构设计 动力学 展开控制
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一种垂直起降运载器支腿构型设计与尺度优化 被引量：3
3
作者 田保林 于海涛 +3 位作者 高海波 刘振 于红英 邓宗全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期33-44,共12页
实现垂直起降运载器可重复使用是大幅降低发射成本的重要途径。运载器在完成发射任务返回着陆场后,依次执行着陆支腿展开、锁定及落地缓冲以实现平稳软着陆。针对运载器着陆支腿构型,以图论分析为切入点,确立了多种单自由度支腿展开方案... 实现垂直起降运载器可重复使用是大幅降低发射成本的重要途径。运载器在完成发射任务返回着陆场后,依次执行着陆支腿展开、锁定及落地缓冲以实现平稳软着陆。针对运载器着陆支腿构型,以图论分析为切入点,确立了多种单自由度支腿展开方案,依据基于动力学模型计算机构性能的评判指标,完成支撑构型方案优选。在此基础上建立支腿尺度参数化模型并推导着陆极限工况下的杆件受力方程,以支腿轻量化和改善铰链受力为目标,对支腿结构参数进行优化。最后完成了机构方案设计并对着陆支腿强度、模态及着陆性能进行分析。仿真结果表明,优化结果及力学性能满足工程使用需要。研究成果可为未来重复使用运载器的研制提供方案参考和技术支持。 展开更多
关键词 运载器回收 构型设计 尺度优化 动力学分析
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