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第1章 绪论1

1.1 深空软着陆探测技术的发展1

1.2 航天器着陆的特点及类别3

1.2.1 着陆准备及着陆特点3

1.2.2 航天器的着陆类别4

1.3 着陆缓冲机构的特点及类别6

1.3.1 着陆缓冲机构的特点6

1.3.2 着陆缓冲机构的类别7

1.4 着陆缓冲机构研究的理论基础11

1.4.1 常用运动副的种类及表示方法11

1.4.2 机构的自由度分析14

1.5 着陆缓冲机构研究的主要内容15

1.5.1 缓冲方法研究15

1.5.2 布局研究与结构设计16

1.5.3 加工工艺研究16

1.5.4 地面试验验证17

1.5.5 着陆过程仿真17

1.5.6 其他相关研究17

1.6 目前研究存在的问题及发展展望18

1.6.1 着陆缓冲机构研究存在的问题18

1.6.2 着陆缓冲机构研究发展展望19

参考文献21

第2章 着陆缓冲方法24

2.1 概述24

2.2 多胞材料变形法25

2.2.1 泡沫铝及其缓冲力特点25

2.2.2 铝蜂窝及其缓冲力特点27

2.3 薄壁金属管变形法35

2.3.1 轴向压溃变形法35

2.3.2 扩径变形法39

2.3.3 翻转变形法42

2.4 金属切削法44

2.5 金属杆拉伸变形法45

2.6 复合材料破碎法47

2.7 其他缓冲方法48

2.7.1 气液阻尼法48

2.7.2 电磁阻尼法50

2.7.3 磁流变液法51

2.7.4 摩擦阻尼法53

2.7.5 局部结构变形法54

2.8 缓冲方法的综合评价56

2.9 缓冲方法的选取与组合58

2.10 缓冲力特性验证60

参考文献63

第3章 设计方法与制造过程66

3.1 概述66

3.2 设计应注意的基本问题68

3.3 技术要求及任务分析69

3.3.1 技术要求分析69

3.3.2 任务分析71

3.4 功能及组成分析72

3.4.1 着陆缓冲机构功能分析72

3.4.2 着陆缓冲机构组成分析73

3.5 环境影响分析及对策74

3.6 关键几何参数分析77

3.6.1 安装布局与构型分析77

3.6.2 关键几何参数分析与估算78

3.7 缓冲能力分析与确定81

3.8 着陆缓冲机构方案设计83

3.8.1 组成确定83

3.8.2 常用材料分析与选择84

3.8.3 主缓冲器方案设计87

3.8.4 辅助缓冲器方案设计89

3.8.5 足垫方案设计92

3.8.6 润滑设计94

3.8.7 热设计95

3.8.8 可靠性设计96

3.8.9 其他设计内容97

3.9 着陆缓冲机构方案分析97

3.9.1 自由度分析98

3.9.2 接头载荷分析99

3.9.3 静力分析102

3.9.4 模态分析107

3.9.5 展开动力学分析109

3.9.6 着陆过程分析111

3.9.7 缓冲性能综合评价113

3.10 座椅缓冲机构方案设计115

3.10.1 座椅缓冲机构的功能及组成115

3.10.2 人一椅系统的运动关系117

3.10.3 平均缓冲力确定119

3.10.4 缓冲组件设计119

3.10.5 缓冲性能评价121

3.11 着陆缓冲机构制造123

参考文献127

第4章 地面验证试验129

4.1 概述129

4.2 缓冲摩擦力测试130

4.2.1 测试目的及测试方案130

4.2.2 测试过程分析与结果处理132

4.3 展开摩擦力测试135

4.3.1 测试目的和测试方案135

4.3.2 测试过程分析与结果处理137

4.4 主缓冲器缓冲性能试验139

4.5 足垫承载及缓冲能力试验141

4.6 压紧释放装置试验143

4.7 整机展开性能试验146

4.7.1 试验目的及试验方案146

4.7.2 试验过程及结果分析146

4.8 整机缓冲性能试验149

4.8.1 试验目的和试验方案149

4.8.2 试验过程及结果分析152

4.9 整机环境试验154

4.9.1 力学环境试验154

4.9.2 真空热试验156

4.10 多机联合性能试验157

4.10.1 着陆缓冲能力试验157

4.10.2 着陆稳定性试验162

4.11 可靠性鉴定试验164

4.11.1 释放可靠性鉴定试验165

4.11.2 展开可靠性鉴定试验172

4.11.3 缓冲可靠性鉴定试验175

4.11.4 着陆稳定性鉴定试验178

4.11.5 触发指示可靠性鉴定试验181

4.11.6 全任务阶段的可靠性评估方法183

参考文献185

第5章 着陆过程仿真分析186

5.1 概述186

5.2 着陆缓冲机构参数化建模187

5.3 着陆缓冲机构动力学分析方法188

5.3.1 柔性多体动力学建模方法188

5.3.2 接触碰撞力学建模198

5.3.3 着陆器着陆过程动力学建模201

5.4 着陆缓冲试验预分析209

5.4.1 单机缓冲试验预分析209

5.4.2 组合缓冲试验预分析210

5.5 着陆稳定性仿真分析212

5.5.1 着陆稳定性判据212

5.5.2 初始着陆工况213

5.5.3 着陆极限工况及稳定性边界215

5.5.4 极限适应能力分析217

5.6 着陆缓冲机构可靠性仿真分析218

5.6.1 蒙特卡洛法219

5.6.2 着陆缓冲机构可靠性分析222

5.7 着陆过程仿真模型修正231

5.8 着陆缓冲机构数字化集成方法233

5.8.1 数字化集成方法与平台框架233

5.8.2 设计分析数据管理及流程集成235

5.8.3 着陆缓冲机构设计分析系统237

参考文献241