高折展比载人月球应急返回车设计与分析

王康; 齐迎春; 梁常春; 申彦; 邹猛

doi:10.37188/OPE.20233105.0697

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

高折展比载人月球应急返回车设计与分析

车辆通行评估 | 更新时间：2023-03-22

- 高折展比载人月球应急返回车设计与分析
- Design and analysis of the manned lunar vehicle for emergency with deployable structure
- 光学精密工程 2023年31卷第5期页码：697-706
- 作者机构：
  
  1.中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部，北京 100094
  2.吉林大学工程仿生教育部重点实验室，吉林长春 130022
- 作者简介：
  
  [ "王康（1985-），男，山西文水人，高级工程师，2011年于哈尔滨工程大学获得硕士学士，主要从事空间机构设计工作。E-mail： 68wangkang@163.com" ]
  [ "邹猛（1978-），男，辽宁海城人，博士，教授，博士生导师，2018年于吉林大学获得博士学位，主要从事深空探测地面力学方向的研究。E-mail：zoumeng@jlu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51775233;52075217);载人航天预先研究项目(5010120180965)
- DOI：10.37188/OPE.20233105.0697
  中图分类号： V423.6
- 收稿日期：2022-06-04，
  
  修回日期：2022-07-09，
  
  纸质出版日期：2023-03-10
- 稿件说明：
移动端阅览
王康,齐迎春,梁常春等.高折展比载人月球应急返回车设计与分析[J].光学精密工程,2023,31(05):697-706.

WANG Kang,QI Yingchun,LIANG Changchun,et al.Design and analysis of the manned lunar vehicle for emergency with deployable structure[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(05):697-706.
王康,齐迎春,梁常春等.高折展比载人月球应急返回车设计与分析[J].光学精密工程,2023,31(05):697-706. DOI： 10.37188/OPE.20233105.0697.

WANG Kang,QI Yingchun,LIANG Changchun,et al.Design and analysis of the manned lunar vehicle for emergency with deployable structure[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(05):697-706. DOI： 10.37188/OPE.20233105.0697.

摘要

月球探测用应急返回车的相关技术研究是我国未来载人登月探测的重要任务。根据应急生保和月面短距离移动需求，本文从安全舒适性、操作可靠性和工作空间出发，设计了一种立方体载人月球应急返回车，对车身构型、折展模式、驱动方式、底盘结构、悬挂转向和车轮等多个模块进行了设计优化，并进行了试制和试验。结果表明，整车能够实现自动折展，具有较高的展/折比（大于17），满足行驶、转向、越障、爬坡等移动需求。

Abstract

The development of an emergency return vehicle for lunar exploration is crucial for future manned Chinese lunar exploration missions. To meet the needs of emergency life insurance and short distance movement on the moon surface， this study designs a cubic emergency lunar vehicle of China （CELV） from the perspective of safety， comfort， operation reliability， and working space. Several modules， such as body configuration， folding mode， driving mode， chassis structure， suspension steering， and wheel， are designed and optimized. The results show that the vehicle can achieve a high folding ratio of more than 17， with a simplified steering structure， improved transmission efficiency， as well as greater adaptability， stability， and comfort during travel.

关键词

Keywords

references

贾阳，孙泽洲，郑旸，等 . 星球车技术发展综述［J］. 深空探测学报（中英文）， 2020 ， 7 （ 5 ）： 419 - 427 . doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200031 http://dx.doi.org/10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200031

JIA Y ， SUN Z Z ， ZHENG Y ， et al . Overview on development of planetary rover technology ［J］. Journal of Deep Space Exploration ， 2020 ， 7 （ 5 ）： 419 - 427 . （in Chinese） . doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200031 http://dx.doi.org/10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200031

Ennico-Smith K ， Colaprete A ， Elphic R ， et al . The volatiles investigating polar exploration rover payload ［C］. Lunar and Planetary Science Conference. 2020 （ 2326 ）： 2898 .

CRAFT J ， WILSON J ， CHU P ， et al . Percussive digging systems for robotic exploration and excavation of planetary and lunar regolith ［C］. 2009 IEEE Aerospace conference. Big Sky ， MT ， USA . IEEE ， 2009 ： 1 - 7 . doi: 10.1109/aero.2009.4839303 http://dx.doi.org/10.1109/aero.2009.4839303

GREEN A ， et al . Effect of Mars atmospheric pressure on percussive excavation forces ［J］. Journal of Terramechanics ， 2014 ， 51 ： 43 - 52 . doi: 10.1016/j.jterra.2013.11.001 http://dx.doi.org/10.1016/j.jterra.2013.11.001

罗小桃，张崇峰，胡震宇，等 . 我国首次载人月球车任务需求分析［J］. 载人航天， 2019 ， 25 （ 5 ）： 693 - 698 . doi: 10.3969/j.issn.1674-5825.2019.05.020 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1674-5825.2019.05.020

LUO X T ， ZHANG C F ， HU Z Y ， et al . Requirement analysis of the first manned lunar rover in China ［J］. Manned Spaceflight ， 2019 ， 25 （ 5 ）： 693 - 698 . （in Chinese） . doi: 10.3969/j.issn.1674-5825.2019.05.020 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1674-5825.2019.05.020

高海波，范雪兵，邓宗全，等 . 可折展载人月球车移动性能仿真与试验分析［J］. 载人航天， 2016 ， 22 （ 3 ）： 323 - 327 . doi: 10.3969/j.issn.1674-5825.2016.03.009 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1674-5825.2016.03.009

GAO H B ， FAN X B ， DENG Z Q ， et al . Simulation and experiments analysis of mobility performance in deployable manned lunar vehicle ［J］. Manned Spaceflight ， 2016 ， 22 （ 3 ）： 323 - 327 . （in Chinese） . doi: 10.3969/j.issn.1674-5825.2016.03.009 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1674-5825.2016.03.009

Erin Mahoney . Q&A： NASA's New Spaceship ［EB/OL］. （ 2018-11-14 ）［ 2023-02-10 ］. https：//www.nasa.gov/archive/feature/questions-nasas-new-spaceship https://www.nasa.gov/archive/feature/questions-nasas-new-spaceship

Kelly Sands . NASA’s New Moon Rover Tested in Lunar Operations Lab ［EB/OL］. （ 2020-01-13 ）［ 2023-02-10 ］. https：//www.nasa.gov/glenn/image-feature/2020/nasa-s-new-moon-rover-tested-in-lunar-operations-lab https://www.nasa.gov/glenn/image-feature/2020/nasa-s-new-moon-rover-tested-in-lunar-operations-lab

Abigail Tabor . When the Moon Dust Settles， It Won’t Settle in VIPER’s Wheels ［EB/OL］（ 2020-4-8 ）［ 2023-02-10 ］. https：//www.nasa.gov/feature/ames/when-the-moon-dust-settles-it-won-t-settle-in-viper-s-wheels https://www.nasa.gov/feature/ames/when-the-moon-dust-settles-it-won-t-settle-in-viper-s-wheels . doi: 10.1093/med/9780199938568.003.0045 http://dx.doi.org/10.1093/med/9780199938568.003.0045

Chris Nelson . Audi Prepares Its Lunar Quattro to Make a Giant Leap for Four-Wheeled Kind ［EB/OL］. （ 2017-9-23 ）［ 2023-02-10 ］. https：//www.motortrend.com/features/audi-lunar-quattro-rover/ https://www.motortrend.com/features/audi-lunar-quattro-rover/

WETTERGREEN D ， JONAK D ， KOHANBASH D ， et al . Field experiments in mobility and navigation with a lunar rover prototype ［C］. Field and Service Robotics ， 2010 ： 489 - 498 . doi: 10.1007/978-3-642-13408-1_44 http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-13408-1_44

HARRISON D A ， AMBROSE R ， BLUETHMANN B ， et al . Next generation rover for lunar exploration ［C］. 2008 IEEE Aerospace Conference. Big Sky ， MT ， USA . IEEE ， 2008 ： 1 - 14 . doi: 10.1109/aero.2008.4526234 http://dx.doi.org/10.1109/aero.2008.4526234

BLUETHMANN B ， HERRERA E ， HULSE A ， et al . An active suspension system for lunar crew mobility ［J］. 2010 IEEE Aerospace Conference ， 2010 ： 1 - 9 . doi: 10.1109/aero.2010.5446895 http://dx.doi.org/10.1109/aero.2010.5446895

WILCOX B H . ATHLETE： a mobility and manipulation system for the moon ［C］. 2007 IEEE Aerospace Conference. Big Sky ， MT ， USA . IEEE ， 2007 ： 1 - 10 . doi: 10.1109/aero.2007.352726 http://dx.doi.org/10.1109/aero.2007.352726

SUNSPIRAL V ， CHAVEZ D ， BROXTON M ， et al . FootFall： a ground based operations toolset enabling walking for the ATHLETE rover ［C］. AIAA SPACE 2008 Conference & Exposition . 2008 ： 7889 . doi: 10.2514/6.2008-7889 http://dx.doi.org/10.2514/6.2008-7889

WIKIPEDIA . ATHLETE ［A/OL］. （ 2021-8-27 ）［ 2023-02-10 ］. https：//en.wikipedia.org/wiki/ATHLETE https://en.wikipedia.org/wiki/ATHLETE

Heverly M ， Matthews J ， Frost M ， et al . Development of the Tri-ATHLETE Lunar vehicle prototype ［C］. Proceedings of the 40th Aerospace Mechanisms Symposium . 2010 .

浏览量

896

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

自由飞行机器人气浮式模拟器设计

无源MEMS压力开关的设计与制备

叠堆式超磁致伸缩致动器磁场分布建模及分析