火星探測(cè)器軟著陸緩沖氣囊系統(tǒng).pdf

1、緩沖氣囊通過自身在受沖擊時(shí)壓縮內(nèi)部氣體和氣囊材料的彈性來(lái)吸收能量，經(jīng)過一定次數(shù)的彈跳后能夠使載荷的動(dòng)能降低到零，具有重量輕、可折疊、占用空間少、緩沖性能優(yōu)越和經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)，因此緩沖氣囊在星際探測(cè)、空投、無(wú)人機(jī)回收及交通工具安全防護(hù)中被廣泛應(yīng)用。目前，國(guó)外學(xué)者對(duì)于緩沖氣囊的理論方面的研究已經(jīng)比較深入，并且在實(shí)際應(yīng)用中取得很大進(jìn)展，已經(jīng)成功地使用緩沖氣囊系統(tǒng)幫助幾例登陸器在火星表面成功著陸，而國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究范圍主要集中在氣囊系統(tǒng)緩沖過的計(jì)

2、算機(jī)仿真方面，仍需要通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究來(lái)為我國(guó)未來(lái)火星探測(cè)器在火星表面的成功著陸做技術(shù)準(zhǔn)備?；诖?，本文圍繞囊體增強(qiáng)材料及其力學(xué)性能、織物涂層材料及涂層工藝以及氣囊的成型工藝三個(gè)方面對(duì)火星探測(cè)器軟著陸緩沖氣囊進(jìn)了全面的初步研究。
　　首先，通過大量文獻(xiàn)資料收集國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)火星探測(cè)的現(xiàn)狀和水平，選擇了Vectran纖維作為氣囊的主體材料并研究了Vectran纖維的拉伸、耐熱、耐酸堿性能，結(jié)果表明：Vectran纖維的各項(xiàng)

3、性能均能夠滿足設(shè)計(jì)要求，其優(yōu)異的柔韌性和耐摩擦性能夠抵抗著陸時(shí)的沖擊，在低溫環(huán)境下，Vectran纖維具有更好的強(qiáng)力表現(xiàn)。探索了Vectran纖維長(zhǎng)絲的織造工藝，為其織物的大貨生產(chǎn)提供一些有益經(jīng)驗(yàn)。研究了Vectran織物的抗破壞性能，主要包含拉伸、撕裂、抗沖擊和耐磨損性能，結(jié)果表明：通過合適的組織設(shè)計(jì)工藝，Vectran織物完全能夠抵抗氣囊和地面碰撞的各種外力破壞。
　　其次，結(jié)合火星表面及空間環(huán)境，選了有機(jī)硅橡膠作為Vectr

4、an織物的涂層材料，并研究了 Vectran織物-有機(jī)硅橡膠的涂層工藝。結(jié)果表明：Vectran織物和有機(jī)硅橡膠之間具有很強(qiáng)的結(jié)合力，涂層表面光滑無(wú)痕，有機(jī)硅橡膠的密封性較好，不需大量涂層劑就能滿足氣囊的密封要求，因此能夠有效降低氣囊系統(tǒng)的質(zhì)量。但有機(jī)硅橡膠摩擦力較大，不利于氣囊的折疊與打開，在實(shí)際使用時(shí)需加滑石粉。
　　再次，在對(duì)材料已有一定研究的基礎(chǔ)上，選擇一種替代織物進(jìn)行氣囊成型工藝的研究。通過裁剪→縫合→密封三道工序制作了