[发明专利]一种着陆器稳定性试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及深空探测技术领域，具体涉及一种着陆器稳定性试验方法。

背景技术

着陆器是我国首次在地球以外的星球实现软着陆的航天器，稳定且可靠的软着陆是完成整个探测任务的基础。为成功实现软着陆，必须在工程的实施过程中对软着陆技术进行地面试验验证。

基于该需求，研发了试验用着陆器，如图1所示，试验用着陆器仿照真实着陆器的尺寸和外形设计而成，主要包括本体结构和四套着陆缓冲机构，其中本体结构包括大小相等的顶板和底板，两者上下对称布置，并由若干连接件组成的中空舱体，顶板和底板的形状模拟了真实着陆器中心舱体的轮廓，即为四角被切掉的正方形，该形状使着陆器具有最小的轮廓包络，由此节省航天器的空间。试验用着陆器中空舱体的4个长边对应的侧面各安装一套着陆缓冲机构；在中空舱体内，为了支撑顶板和底板，在试验用着陆器的顶板和底板之间的中心点之间连接一根支撑杆，则着陆器的质心在该支撑杆上。

着陆器在月面的稳定着陆由着陆缓冲机构保证，在地面进行着陆稳定性试验的目的考察月面物理力学参数对着陆稳定性的影响、验证着陆器在给定初始条件下实现稳定着陆的能力。一般来说，着陆稳定性是指在着陆过程中着陆缓冲机构能够完全吸收冲击能量并保证着陆器不翻倒。在着陆稳定性试验中，着陆缓冲机构对冲击能量的吸收情况通过缓冲元件的缓冲行程衡量，当试验中缓冲元件的实际行程小于设计行程则判定冲击能量被着陆缓冲机构完全吸收。由此，需要对试验用着陆器模拟真实月表重力环境和着陆器初始着陆速度与着陆姿态的情况下对试验用着陆器进行试验，以达到对其着陆稳定性测试的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种着陆器稳定性试验方法，能够对试验用着陆器进行着陆稳定性测试。

本发明的一种着陆器稳定性试验方法，其中着陆器为具有8个侧面的试验用着陆器，其中4个两两相隔的侧面上各安装一个着陆缓冲机构，该方法包括如下步骤：

步骤1、采用平面木板制成的倾斜着陆板作为着陆器模拟着陆的着陆面，将倾斜着陆板所在平面与水平面成θ角放置，使θ角满足

在倾斜着陆板上设置倾斜的坡面凸台来模拟月面上的斜坡，使坡面凸台相对于倾斜着陆板的倾斜角满足小于或等于8°的要求；

步骤2、采用水平导轨固定在倾斜着陆板上方，导轨的轨道方向平行于倾斜着陆板，导轨中设置滑块，滑块左侧的导轨上固定限位块，滑块可在限位块右侧的导轨里自由滑动；

步骤3、根据着陆器的着陆方式判断所采用吊挂方式后，采用包括一条主吊绳和4条分吊绳的吊绳对着陆器进行吊挂：

当采用相邻两个着陆缓冲机构先着陆、另外两个着陆缓冲机构后着陆的着陆方式时，所述4条分吊绳的一端分别固定连接在任意相邻两着陆缓冲机构之间的着陆器舱体侧面的4个点上；

当采用一个着陆缓冲机构先着陆、其相邻两个着陆缓冲机构和与其相对的一个着陆缓冲机构先后着陆的着陆方式时，所述4条分吊绳的一端分别固定连接在着陆器任意一个着陆缓冲机构所在侧面的4个点上；

当采用上述两种吊挂方式中的任意一种时，4条分吊绳与着陆器舱体连接的4个点相对于质心对称，且4条分吊绳的另一端通过铰链与主吊绳的一端连接在一起，主吊绳的另一端通过铰链与滑块固连；当吊绳被处于自由下垂状态的着陆器而拉紧时，主吊绳所在直线通过着陆器质心；

步骤4、采用两条摆绳对着陆器的着陆姿态进行调整，具体方法为：将两条摆绳的一端固连到着陆器顶板上表面与质心对称的两个点上，且保证该两点连线同时平行水平面和倾斜着陆板，两条摆绳另一端分别连接在收放机构上；通过收放机构分别调节两条摆绳的长度，由此调节着陆器顶板相对于倾斜着陆面的角度；移动所述滑块紧贴所述限位块后令着陆器自然下垂，此时吊绳平行于倾斜着陆板，控制收放机构收紧两条摆绳，将着陆器拉离到使主吊绳平行于倾斜着陆板的位置，同时保证主吊绳与过着陆器质心的竖直线所成平面与倾斜着陆板垂直，此时着陆器的位置记为平衡位置；

在每条摆线上各安装一个分离火工品，用于被起爆同时切断摆线；

步骤5、在处于平衡位置的着陆器下方设置到位触发装置：