CN102092484B - 可折叠式轻型着陆机构 - Google Patents

Abstract

可折叠式轻型着陆机构，它涉及一种着陆器的着陆机构。本发明为了解决着陆器的着陆机构在发射过程中存在的体积大、缓冲结构复杂和成本高的问题。本发明包括三角形空间桁架式支架、缓冲器组件、仪器平台和三个着陆腿，三角形空间桁架式支架包括三角形支架、星形支架、空间桁架连接杆组件、三组主着陆腿连接组件和三组辅助着陆腿连接组件，三角形支架与星形支架上下布置，三角形支架与星形支架之间通过连接杆组件连接，三个着陆腿通过主着陆腿连接组件和辅助着陆腿连接组件分布连接在三角形空间桁架式支架的周围，三角形空间桁架式支架通过缓冲器组件与仪器平台连接。本发明适用于小行星、彗星、月球、火星等的着陆器探测活动中。

Description

可折叠式轻型着陆机构

技术领域

本发明涉及一种着陆器的着陆机构，具体涉及一种可折叠式轻型着陆机构，属于深空探测着陆器探测技术领域。

背景技术

目前，人类已经对月球、火星、金星等进行了探测，并发射相应的着陆器和漫游车在星体表面进行取样、分析等活动，着陆机构是保证着陆器成功着陆的必须条件。美国、俄罗斯、欧洲、日本等国家及地区在着陆器探测及着陆机构研究方面处于领先地位，美国于1966年5月30日成功发射的第1个软着陆于月球的着陆器Surveyor 1，在1966年到1968年期间，共发射了7个Surveyor系列着陆器，其中有5个成功着陆，其主体采用空间框架结构，3个可折叠着陆腿铰接在三角架底部的交点上，缓冲材料为蜂窝铝，该任务为后继的Apollo系列载人登月探测任务提供了必要的技术支持和基础。Apollo是人类历史上第1个载人月球着陆器，美国于1969年7月16日发射，并于7月20日成功着陆月球表面。着陆器由4个可向下折叠一定角度的主着陆腿支撑，其一端与伸出棱柱面的4个桁架连接，另一端与可折叠的辅助支撑臂连接。柱段高1.7m，棱柱端面跨度4.2m，着陆器整个结构的基体材料均采用铝合金，接头部分采用钛合金加强。主着陆腿和辅助支撑腿均采用多级铝蜂窝缓冲用于吸收冲击能量。美国在1975年先后发射了Viking1和Viking2探测器，每个探测器都包括轨道器和着陆器，Viking1着陆器是第一个成功在火星上着陆的探测器，其最初的主要任务是获取高分辨率的火星表面图像，了解火星表面的组成和结构的特点，寻找生命的迹象。着陆器体由三个1.3m长的着陆腿支撑，使着陆器离开地面22cm。每个着陆腿有一个主支杆部件和一个A型结构部件，一个直径为30.5cm的着陆脚连接在其上。主支杆内有可压缩的蜂窝铝结构用于缓冲着陆冲击。凤凰号于2007年8月4日在肯尼迪航天中心发射升空，于2008年5月25日成为第一个在火星北极地区着陆的探测器。凤凰号着陆器是一个由3条腿支撑的平台，中心是一多面体仪器舱，舱体左右两侧各展开一面正八边形的太阳能电池板。其舱顶是一块仪器板，装有各种科学仪器的探头、通信天线及机械臂。“隼鸟号”小行星探测器由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)于2003年5月发射，用来采集小行星表面的岩石样本，其取样时通过向小行星发射一定质量的物体来造成小行星表面的物质溅射，然后轨道舱采用一定的装置进行采集，其已于2010年6月返回地球。罗塞塔探测器是欧洲空间局(ESA)于2004年3月2日发射的，并计划于2014年11月进入67P/Churyumov-Gerasimenko彗星轨道。该探测器主要任务是研究彗星的起源、彗星和星际物质的关系以及对太阳系起源的意义。罗塞塔探测器的着陆机构由可折叠的三条主着陆腿构成，在主着陆腿和着陆器的整体构架之间没有辅助着陆腿，导致其横向刚度较小，其采用阻尼可控的缓冲装置来减小冲击载荷。

上述着陆器的着陆机构在发射过程中存在体积大、缓冲结构复杂和成本高等缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的着陆器的着陆机构在发射过程中存在体积大、缓冲结构复杂和成本高的问题，进而提供一种可折叠式轻型着陆机构。

本发明的技术方案是：可折叠式轻型着陆机构包括三角形空间桁架式支架、缓冲器组件、仪器平台和三个着陆腿；三个着陆腿分布在三角形空间桁架式支架的周围；

每个着陆腿包括着陆脚轴端挡圈、着陆脚连接轴、着陆脚、主着陆腿接头、主着陆腿、锁紧块、两个锁紧部件安装轴、滑块、锁紧弹簧、主着陆腿空间桁架式支架接头、两个辅助着陆腿滑块接头、两个辅助着陆腿、两个开口销、两个锁紧钩挡圈、两个锁紧钩、两个滑块轴端挡圈、两个滑动部件安装轴和两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头；

所述着陆脚通过着陆脚连接轴与主着陆腿接头连接，着陆脚连接轴的轴端固定安装有着陆脚轴端挡圈，着陆脚轴端挡圈用于限定着陆脚在着陆脚连接轴上的轴向位置，主着陆腿的下端与主着陆腿接头固定连接，主着陆腿的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头固定连接，所述锁紧块固定套装在主着陆腿的下部，锁紧块的左右两个端面上各设置有一个锁紧部件安装轴，所述两个锁紧钩分列在锁紧块的左右两侧，且每个锁紧钩转动安装在与其同侧的锁紧部件安装轴上，每个锁紧部件安装轴上安装有一个锁紧钩挡圈，锁紧钩挡圈位于其同侧锁紧钩的外侧，锁紧钩挡圈用于限定锁紧钩在锁紧部件安装轴上的轴向位置，所述锁紧弹簧为平列双扭弹簧，所述锁紧弹簧的圆柱部分套装在两个锁紧部件安装轴上，锁紧弹簧的一端压在主着陆腿的后端面上，锁紧弹簧的另一端压在两个锁紧钩的后端面上，每个锁紧部件安装轴的轴端安装有一个开口销，两个开口销用于限定锁紧弹簧在锁紧部件安装轴上的轴向位置，所述滑块滑动套装在主着陆腿上，且滑块位于锁紧块与主着陆腿空间桁架式支架接头之间，所述滑块的左右两个端面上各设置有一个滑动部件安装轴，所述两个辅助着陆腿滑块接头分列在滑块的左右两侧，且每个辅助着陆腿滑块接头转动安装在与其同侧的滑动部件安装轴上，每个滑动部件安装轴的轴端固定安装有一个滑块轴端挡圈，滑块轴端挡圈用于限定辅助着陆腿滑块接头在滑动部件安装轴上的轴向位置，所述两个辅助着陆腿平行设置，每个辅助着陆腿滑块接头均与一个辅助着陆腿的一端固定连接，该辅助着陆腿的另一端固定连接有辅助着陆腿空间桁架式支架接头，所述两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头位于主着陆腿空间桁架式支架接头的下方；

所述三角形空间桁架式支架包括三角形支架、星形支架和空间桁架连接杆组件，所述三角形支架与星形支架上下布置，三角形支架与星形支架之间通过连接杆组件连接；

三角形支架包括三个三角形支架杆件和三个三角形支架接头，三个三角形支架杆件三角形排布，相邻两个三角形支架杆的两个临近端通过一个三角形支架接头固定连接；

星形支架包括中心接头和三个星形支架杆件，所述三个星形支架杆件星形排布并通过中心接头固定连接在一起；空间桁架连接杆组件包括六个第一连接角件和三个连接支柱，每个连接支柱的上端通过一个第一连接角件与一个三角形支架接头固定连接，该连接支柱的下端通过一个第一连接角件与一个星形支架杆件固定连接；

所述三角形空间桁架式支架还包括三组主着陆腿连接组件和三组辅助着陆腿连接组件；

每组主着陆腿连接组件包括主着陆腿轴端挡圈和主着陆腿连接轴，每个主着陆腿空间桁架式支架接头通过一个主着陆腿连接轴与三角形支架接头转动连接，所述主着陆腿连接轴的轴端固定安装有主着陆腿轴端挡圈，主着陆腿轴端挡圈用于限定主着陆腿连接轴在主着陆腿空间桁架式支架接头上的轴向位置；

三组辅助着陆腿连接组件分布在星形支架的周围，每组辅助着陆腿连接组件包括辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴、辅助着陆腿轴端挡圈、辅助着陆腿空间桁架式支架接头和展开弹簧；

每个星形支架杆件的发散端固定连接有一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头，辅助着陆腿空间桁架式支架接头通过辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴与两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头转动连接，辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴的轴端固定安装有辅助着陆腿轴端挡圈，所述展开弹簧为平列双扭弹簧，展开弹簧的圆柱部分套装在辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴上，且展开弹簧的圆柱部分位于两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头之间，展开弹簧的一端压在辅助着陆腿空间桁架式支架接头上，展开弹簧的另一端与辅助着陆腿固定连接；

缓冲器组件包括液压缓冲器、衬套、滑筒、连接螺栓和止转螺钉；所述衬套螺纹连接在液压缓冲器的上部，滑筒滑动安装在衬套的外壁上，滑筒沿衬套上下滑动，所述滑筒的外壁上开有避让槽，避让槽沿滑筒的母线方向开设，所述止转螺钉与衬套的外壁螺纹连接，且止转螺钉在避让槽内滑动，液压缓冲器的缓冲器杆与滑筒之间通过连接螺栓连接在一起，滑筒的外壁上设有环形凸沿，液压缓冲器的下部与中心接头螺纹连接；滑筒的上部插入仪器平台内，仪器平台固定安装在环形凸沿上。

本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明为采用三个着陆腿的可折叠构型，在发射状态着陆机构处于折叠状态，当着陆时着陆机构展开并锁定，此折叠设计解决了着陆器在发射过程中体积大的问题；本发明采用桁架结构，充分发挥了桁架结构中杆件的强度，提高了系统的承载能力，减轻了系统的质量，降低了制造及发射成本；本发明的缓冲装置安装在空间桁架和仪器平台之间，与传统的月球、火星等着陆器相比，此设计简化了着陆机构的构型，提高了系统的可靠性，同时降低了成本。本发明用于着陆器探测活动中，尤其适用于仪器平台携带仪器较少和质量较小的小行星、彗星、月球、火星的着陆器探测活动中。

附图说明

图1是本发明的折叠式轻型着陆机构的展开状态轴测图，图2是本发明的折叠式轻型着陆机构的折叠状态轴测图，图3是着陆腿轴测图，图4是图3的A处放大图，图5是图3的B处放大图，图6是着陆腿锁紧部分详图，图7是图3的C处放大图(着陆腿与空间桁架式支架连接部分详图)，图8是空间桁架式支架轴测图，图9是图8的仰视图，图10是图8的D处放大图，图11是图9的E处放大图，图12是图8的F处放大图，图13是图8的G处放大图，图14是图9的H处放大图，图15是缓冲器组件主剖视图，图16是缓冲器组件轴测图，图17是缓冲器组件与仪器平台及三角形空间桁架式支架的连接关系图，图18是仪器平台轴测图，图19是第一倾斜连接杆2-15和第二倾斜连接杆2-19在三角形空间桁架式支架2上的布置状态轴测图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图3-图12和图14-图18说明本实施方式，本实施方式的可折叠式轻型着陆机构包括三角形空间桁架式支架2、缓冲器组件3、仪器平台4和三个着陆腿1；三个着陆腿1分布在三角形空间桁架式支架2的周围；

每个着陆腿1包括着陆脚轴端挡圈1-1、着陆脚连接轴1-2、着陆脚1-3、主着陆腿接头1-4、主着陆腿1-6、锁紧块1-7、两个锁紧部件安装轴1-8、滑块1-10、锁紧弹簧1-13、主着陆腿空间桁架式支架接头1-24、两个辅助着陆腿滑块接头1-11、两个辅助着陆腿1-12、两个开口销1-14、两个锁紧钩挡圈1-15、两个锁紧钩1-16、两个滑块轴端挡圈1-17、两个滑动部件安装轴1-18和两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21；

所述着陆脚1-3通过着陆脚连接轴1-2与主着陆腿接头1-4连接，着陆脚连接轴1-2的轴端固定安装有着陆脚轴端挡圈1-1，着陆脚轴端挡圈1-1用于限定着陆脚1-3在着陆脚连接轴1-2上的轴向位置，主着陆腿1-6的下端与主着陆腿接头1-4固定连接，主着陆腿1-6的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头1-24固定连接，所述锁紧块1-7固定套装在主着陆腿1-6的下部，锁紧块1-7的左右两个端面上各设置有一个锁紧部件安装轴1-8，所述两个锁紧钩1-16分列在锁紧块1-7的左右两侧，且每个锁紧钩1-16转动安装在与其同侧的锁紧部件安装轴1-8上，每个锁紧部件安装轴1-8上安装有一个锁紧钩挡圈1-15，锁紧钩挡圈1-15位于其同侧锁紧钩1-16的外侧，锁紧钩挡圈1-15用于限定锁紧钩1-16在锁紧部件安装轴1-8上的轴向位置，所述锁紧弹簧1-13为平列双扭弹簧，所述锁紧弹簧1-13的圆柱部分套装在两个锁紧部件安装轴1-8上，锁紧弹簧1-13的一端压在主着陆腿1-6的后端面上，锁紧弹簧1-13的另一端压在两个锁紧钩1-16的后端面上，每个锁紧部件安装轴1-8的轴端安装有一个开口销1-14，两个开口销1-14用于限定锁紧弹簧1-13在锁紧部件安装轴1-8上的轴向位置，所述滑块1-10滑动套装在主着陆腿1-6上，且滑块1-10位于锁紧块1-7与主着陆腿空间桁架式支架接头1-24之间，所述滑块1-10的左右两个端面上各设置有一个滑动部件安装轴1-18，所述两个辅助着陆腿滑块接头1-11分列在滑块1-10的左右两侧，且每个辅助着陆腿滑块接头1-11转动安装在与其同侧的滑动部件安装轴1-18上，每个滑动部件安装轴1-18的轴端固定安装有一个滑块轴端挡圈1-17，滑块轴端挡圈1-17用于限定辅助着陆腿滑块接头1-11在滑动部件安装轴1-18上的轴向位置，所述两个辅助着陆腿1-12平行设置，每个辅助着陆腿滑块接头1-11均与一个辅助着陆腿1-12的一端固定连接，该辅助着陆腿1-12的另一端固定连接有辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21，所述两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21位于主着陆腿空间桁架式支架接头1-24的下方；

所述三角形空间桁架式支架2包括三角形支架、星形支架和空间桁架连接杆组件，所述三角形支架与星形支架上下布置，三角形支架与星形支架之间通过连接杆组件连接；

三角形支架包括三个三角形支架杆件2-13和三个三角形支架接头2-10，三个三角形支架杆件2-13三角形排布，相邻两个三角形支架杆2-13的两个临近端通过一个三角形支架接头2-10固定连接；

星形支架包括中心接头2-6和三个星形支架杆件2-5，所述三个星形支架杆件2-5星形排布并通过中心接头2-6固定连接在一起；空间桁架连接杆组件包括六个第一连接角件2-4和三个连接支柱2-9，每个连接支柱2-9的上端通过一个第一连接角件2-4与一个三角形支架接头2-10固定连接，该连接支柱2-9的下端通过一个第一连接角件2-4与一个星形支架杆件2-5固定连接；

所述三角形空间桁架式支架2还包括三组主着陆腿连接组件和三组辅助着陆腿连接组件；

每组主着陆腿连接组件包括主着陆腿轴端挡圈2-11和主着陆腿连接轴2-12，每个主着陆腿空间桁架式支架接头1-24通过一个主着陆腿连接轴2-12与三角形支架接头2-10转动连接，所述主着陆腿连接轴2-12的轴端固定安装有主着陆腿轴端挡圈2-11，主着陆腿轴端挡圈2-11用于限定主着陆腿连接轴2-12在主着陆腿空间桁架式支架接头1-24上的轴向位置；

三组辅助着陆腿连接组件分布在星形支架的周围，每组辅助着陆腿连接组件包括辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴2-1、辅助着陆腿轴端挡圈2-2、辅助着陆腿空间桁架式支架接头2-3和展开弹簧2-7；

每个星形支架杆件2-5的发散端固定连接有一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头2-3，辅助着陆腿空间桁架式支架接头2-3通过辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴2-1与两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21转动连接，辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴2-1的轴端固定安装有辅助着陆腿轴端挡圈2-2，所述展开弹簧2-7为平列双扭弹簧，展开弹簧2-7的圆柱部分套装在辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴2-1上，且展开弹簧2-7的圆柱部分位于两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21之间，展开弹簧2-7的一端压在辅助着陆腿空间桁架式支架接头2-3上，展开弹簧2-7的另一端与辅助着陆腿1-12固定连接；

缓冲器组件3包括液压缓冲器3-1、衬套3-2、滑筒3-3、连接螺栓3-4和止转螺钉3-6；所述衬套3-2螺纹连接在液压缓冲器3-1的上部，滑筒3-3滑动安装在衬套3-2的外壁上，滑筒3-3沿衬套3-2上下滑动，所述滑筒3-3的外壁上开有避让槽3-3-1，避让槽3-3-1沿滑筒3-3的母线方向开设，所述止转螺钉3-6与衬套3-2的外壁螺纹连接，且止转螺钉3-6在避让槽3-3-1内滑动，液压缓冲器3-1的缓冲器杆3-1-1与滑筒3-3之间通过连接螺栓3-4连接在一起，滑筒3-3的外壁上设有环形凸沿3-3-2，液压缓冲器3-1的下部与中心接头2-6螺纹连接；滑筒3-3的上部插入仪器平台4内，仪器平台4固定安装在环形凸沿3-3-2上。

本实施方式中的液压缓冲器3-1为现有技术。

具体实施方式二：结合图3-图7说明本实施方式，本实施方式的主着陆腿1-6的下端与主着陆腿接头1-4焊接，主着陆腿1-6的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头1-24焊接，锁紧块1-7焊装在主着陆腿1-6的下部，辅助着陆腿滑块接头1-11与辅助着陆腿1-12的一端焊接，辅助着陆腿1-12的另一端焊接有辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21，相邻两个三角形支架杆2-13的两个临近端通过一个三角形支架接头2-10焊接在一起，所述三个星形支架杆件2-5星形排布并通过中心接头2-6焊接在一起；每个连接支柱2-9的上端通过一个第一连接角件2-4与一个三角形支架接头2-10焊接在一起，该连接支柱2-9的下端通过一个第一连接角件2-4与一个星形支架杆件2-5焊接在一起，每个星形支架杆件2-5的发散端焊接有一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头2-3。通过焊接形式建立机械连接关系使得着陆腿1的结构具有更高的可靠性和更高的强度。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3-图7说明本实施方式，本实施方式的主着陆腿1-6的下端与主着陆腿接头1-4采用螺钉连接在一起，主着陆腿1-6的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头1-24采用螺钉连接在一起，锁紧块1-7采用螺钉固定安装在主着陆腿1-6的下部，辅助着陆腿滑块接头1-11与辅助着陆腿1-12的一端采用螺钉连接在一起，辅助着陆腿1-12的另一端与辅助着陆腿空间桁架式支架接头1-21采用螺钉连接在一起，相邻两个三角形支架杆2-13的两个临近端与一个三角形支架接头2-10通过螺钉连接在一起，所述三个星形支架杆件2-5星形排布并与中心接头2-6通过螺钉连接在一起；每个连接支柱2-9的上端通过一个第一连接角件2-4与一个三角形支架接头2-10螺钉连接在一起，该连接支柱2-9的下端通过一个第一连接角件2-4与一个星形支架杆件2-5螺钉连接在一起，每个星形支架杆件2-5的发散端与一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头2-3采用螺钉连接在一起。通过螺钉连接形式建立机械连接关系使得着陆腿1拆卸方便。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的主着陆腿1-6、两个辅助着陆腿1-12、星形支架杆件2-5、三角形支架杆件2-13和连接支柱2-9均采用铝合金制成。如此设置，具有强度高、质量轻和成本低的优点。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的着陆脚1-3通过着陆脚连接轴1-2与主着陆腿接头1-4转动连接。如此设置，着陆脚1-3可依据着陆点的地形发生转动，提高了着陆机构对不同着陆环境的适应性。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图3和图5说明本实施方式，本实施方式的每个着陆腿1还包括减振垫1-9，所述锁紧块1-7与滑块1-10相邻的端面上固定安装有减振垫1-9。如此设置，减小了滑块1-10与锁紧块1-7在锁紧过程中由于撞击产生的噪声。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，本实施方式的每个着陆腿1还包括辅助连接板1-19，所述辅助连接板1-19连接在两个辅助着陆腿1-12之间。如此设置，着陆腿结构更为稳定。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图8和图9说明本实施方式，本实施方式的三角形空间桁架式支架2还包括三个三角形支架连接杆2-16和三个连接杆接头2-17，三个三角形支架连接杆2-16三角形排布在三角形支架内部，相邻两个三角形支架连接杆2-16的两个临近端通过一个连接杆接头2-17固定连接，每个连接杆接头2-17与一个三角形支架杆件2-13固定连接。如此设置，增加了三角形支架的结构稳定性，同时也提高了三角形空间桁架式支架2的整体承载能力。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图8、图9、图11和图19说明本实施方式，本实施方式的三角形空间桁架式支架2还包括三个第一倾斜连接杆2-15，每个三角形支架接头2-10与中心接头2-6之间固定连接有一个第一倾斜连接杆2-15。如此设置，三角形空间桁架式支架的各杆件的强度得到了充分的发挥，提高了相同负载条件下折叠式轻型着陆机构的承载能力。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图8、图9和图19说明本实施方式，本实施方式的三角形空间桁架式支架2还包括三个第二倾斜连接杆2-19和三个第二连接角件2-20，每个三角形支架杆件2-13与中心接头2-6之间固定连接有一个第二倾斜连接杆2-19，每个第二倾斜连接杆2-19与相应的三角形支架杆件2-13通过一个第二连接角件2-20固定连接。如此设置，三角形空间桁架式支架的各杆件的强度得到了充分的发挥，提高了相同负载条件下折叠式轻型着陆机构的承载能力。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

具体实施方式十一：结合图8-图14和图19说明本实施方式，本实施方式的第一倾斜连接杆2-15和第二倾斜连接杆2-19均采用铝合金制成。如此设置，具有强度高、质量轻和成本低的优点。其它组成及连接关系与具体实施方式十相同。

本发明的工作过程(参见图1-图19)：折叠式轻型着陆机构处在折叠状态时，由钢丝绳5将三条主着陆腿1-6捆在一起，达到折叠的目的，当折叠式轻型着陆机构需要展开时，利用设置在钢丝绳5上的解锁火工品6将钢丝绳5剪断，辅助着陆腿1-12在展开弹簧2-7的作用下迅速展开，辅助着陆腿1-12带动滑块1-10在主着陆腿1-6上滑行，与此同时主着陆腿1-6在滑块1-10作用下绕连接轴2-12转动，主着陆腿1-6产生展开动作，当辅助着陆腿1-12带动滑块1-10运动到距离锁紧块1-7一定位置时，滑块1-10被锁紧钩1-16锁紧，此时即实现了着陆腿1的展开和锁定，主着陆腿1-6可以承载着陆时及着陆后垂直方向的载荷，而辅助着陆腿1-12可以提高着陆时及着陆后承载水平方向载荷的作用。锁紧弹簧1-13压在锁紧钩1-16上，使锁紧钩1-16和锁紧块1-7之间具有一定的弹性，当滑块1-10在辅助着陆腿1-12作用下与锁紧钩1-16发生撞击时，锁紧钩1-16绕锁紧块1-7上的锁紧部件安装轴1-8发生转动，滑块1-10上的滑动部件安装轴1-18进入锁紧钩1-16，锁紧钩1-16在锁紧弹簧1-13作用下将滑块1-10锁紧。着陆脚1-3用来提高折叠式轻型着陆机构与着陆表面之间的接触面积，为着陆机构着陆在着陆表面时提供一定的支撑力，防止折叠式轻型着陆机构由于着陆点切变强度太小而陷入着陆表面。三角形空间桁架式支架2的空间桁架结构可以减小着陆机构的质量，使连接杆件的强度得到充分的发挥，提高了相同负载条件下折叠式轻型着陆机构的承载能力。缓冲器组件3通过液压缓冲器3-1与三角形空间桁架式支架2的中心接头2-6之间建立机械连接关系，衬套3-2与液压缓冲器3-1之间螺纹连接，滑筒3-3与衬套3-2相对滑动，滑筒3-3起到导向的作用，从而保护了液压缓冲器3-1，防止液压缓冲器3-1在倾斜载荷作用时由于缓冲器杆3-1-1发生弯曲而发生破坏，连接螺栓3-4的作用是在液压缓冲器3-1与滑筒3-3之间建立机械连接，使得滑筒3-3沿衬套3-2滑动时带动液压缓冲器3-1的缓冲器杆3-1-1运动，止转螺钉3-6的作用是防止滑筒3-3与衬套3-2之间发生相对转动，止转螺钉3-6一端和衬套3-2螺纹连接，另一端挡在滑筒3-3的避让槽3-3-1中。当有冲击载荷作用在滑筒3-3上时，滑筒3-3沿衬套3-2滑动，同时带动缓冲器杆3-1-1压缩，导致液压缓冲器3-1产生缓冲，从而减小了着陆时仪器平台上承载仪器的冲击载荷。

Claims (10)

1.一种可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：所述可折叠式轻型着陆机构包括三角形空间桁架式支架(2)、缓冲器组件(3)、仪器平台(4)和三个着陆腿(1)；三个着陆腿(1)分布在三角形空间桁架式支架(2)的周围；

每个着陆腿(1)包括着陆脚轴端挡圈(1-1)、着陆脚连接轴(1-2)、着陆脚(1-3)、主着陆腿接头(1-4)、主着陆腿(1-6)、锁紧块(1-7)、两个锁紧部件安装轴(1-8)、滑块(1-10)、锁紧弹簧(1-13)、主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)、两个辅助着陆腿滑块接头(1-11)、两个辅助着陆腿(1-12)、两个开口销(1-14)、两个锁紧钩挡圈(1-15)、两个锁紧钩(1-16)、两个滑块轴端挡圈(1-17)、两个滑动部件安装轴(1-18)和两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)；

所述着陆脚(1-3)通过着陆脚连接轴(1-2)与主着陆腿接头(1-4)连接，着陆脚连接轴(1-2)的轴端固定安装有着陆脚轴端挡圈(1-1)，着陆脚轴端挡圈(1-1)用于限定着陆脚(1-3)在着陆脚连接轴(1-2)上的轴向位置，主着陆腿(1-6)的下端与主着陆腿接头(1-4)固定连接，主着陆腿(1-6)的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)固定连接，所述锁紧块(1-7)固定套装在主着陆腿(1-6)的下部，锁紧块(1-7)的左右两个端面上各设置有一个锁紧部件安装轴(1-8)，所述两个锁紧钩(1-16)分列在锁紧块(1-7)的左右两侧，且每个锁紧钩(1-16)转动安装在与其同侧的锁紧部件安装轴(1-8)上，每个锁紧部件安装轴(1-8)上安装有一个锁紧钩挡圈(1-15)，锁紧钩挡圈(1-15)位于其同侧锁紧钩(1-16)的外侧，锁紧钩挡圈(1-15)用于限定锁紧钩(1-16)在锁紧部件安装轴(1-8)上的轴向位置，所述锁紧弹簧(1-13)为平列双扭弹簧，所述锁紧弹簧(1-13)的圆柱部分套装在两个锁紧部件安装轴(1-8)上，锁紧弹簧(1-13)的一端压在主着陆腿(1-6)的后端面上，锁紧弹簧(1-13)的另一端压在两个锁紧钩(1-16)的后端面上，每个锁紧部件安装轴(1-8)的轴端安装有一个开口销(1-14)，两个开口销(1-14)用于限定锁紧弹簧(1-13)在锁紧部件安装轴(1-8)上的轴向位置，所述滑块(1-10)滑动套装在主着陆腿(1-6)上，且滑块(1-10)位于锁紧块(1-7)与主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)之间，所述滑块(1-10)的左右两个端面上各设置有一个滑动部件安装轴(1-18)，所述两个辅助着陆腿滑块接头(1-11)分列在滑块(1-10)的左右两侧，且每个辅助着陆腿滑块接头(1-11)转动安装在与其同侧的滑动部件安装轴(1-18)上，每个滑动部件安装轴(1-18)的轴端固定安装有一个滑块轴端挡圈(1-17)，滑块轴端挡圈(1-17)用于限定辅助着陆腿滑块接头(1-11)在滑动部件安装轴(1-18)上的轴向位置，所述两个辅助着陆腿(1-12)平行设置，每个辅助着陆腿滑块接头(1-11)均与一个辅助着陆腿(1-12)的一端固定连接，该辅助着陆腿(1-12)的另一端固定连接有辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)，所述两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)位于主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)的下方；

所述三角形空间桁架式支架(2)包括三角形支架、星形支架和空间桁架连接杆组件，所述三角形支架与星形支架上下布置，三角形支架与星形支架之间通过连接杆组件连接；

三角形支架包括三个三角形支架杆件(2-13)和三个三角形支架接头(2-10)，三个三角形支架杆件(2-13)三角形排布，相邻两个三角形支架杆(2-13)的两个临近端通过一个三角形支架接头(2-10)固定连接；

星形支架包括中心接头(2-6)和三个星形支架杆件(2-5)，所述三个星形支架杆件(2-5)星形排布并通过中心接头(2-6)固定连接在一起；空间桁架连接杆组件包括六个第一连接角件(2-4)和三个连接支柱(2-9)，每个连接支柱(2-9)的上端通过一个第一连接角件(2-4)与一个三角形支架接头(2-10)固定连接，该连接支柱(2-9)的下端通过一个第一连接角件(2-4)与一个星形支架杆件(2-5)固定连接；

所述三角形空间桁架式支架(2)还包括三组主着陆腿连接组件和三组辅助着陆腿连接组件；

每组主着陆腿连接组件包括主着陆腿轴端挡圈(2-11)和主着陆腿连接轴(2-12)，每个主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)通过一个主着陆腿连接轴(2-12)与三角形支架接头(2-10)转动连接，所述主着陆腿连接轴(2-12)的轴端固定安装有主着陆腿轴端挡圈(2-11)，主着陆腿轴端挡圈(2-11)用于限定主着陆腿连接轴(2-12)在主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)上的轴向位置；

三组辅助着陆腿连接组件分布在星形支架的周围，每组辅助着陆腿连接组件包括辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴(2-1)、辅助着陆腿轴端挡圈(2-2)、辅助着陆腿空间桁架式支架接头(2-3)和展开弹簧(2-7)；

每个星形支架杆件(2-5)的发散端固定连接有一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(2-3)，辅助着陆腿空间桁架式支架接头(2-3)通过辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴(2-1)与两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)转动连接，辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴(2-1)的轴端固定安装有辅助着陆腿轴端挡圈(2-2)，所述展开弹簧(2-7)为平列双扭弹簧，展开弹簧(2-7)的圆柱部分套装在辅助着陆腿空间桁架式支架连接轴(2-1)上，且展开弹簧(2-7)的圆柱部分位于两个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)之间，展开弹簧(2-7)的一端压在辅助着陆腿空间桁架式支架接头(2-3)上，展开弹簧(2-7)的另一端与辅助着陆腿(1-12)固定连接；

缓冲器组件(3)包括液压缓冲器(3-1)、衬套(3-2)、滑筒(3-3)、连接螺栓(3-4)和止转螺钉(3-6)；所述衬套(3-2)螺纹连接在液压缓冲器(3-1)的上部，滑筒(3-3)滑动安装在衬套(3-2)的外壁上，滑筒(3-3)沿衬套(3-2)上下滑动，所述滑筒(3-3)的外壁上开有避让槽(3-3-1)，避让槽(3-3-1)沿滑筒(3-3)的母线方向开设，所述止转螺钉(3-6)与衬套(3-2)的外壁螺纹连接，且止转螺钉(3-6)在避让槽(3-3-1)内滑动，液压缓冲器(3-1)的缓冲器杆(3-1-1)与滑筒(3-3)之间通过连接螺栓(3-4)连接在一起，滑筒(3-3)的外壁上设有环形凸沿(3-3-2)，液压缓冲器(3-1)的下部与中心接头(2-6)螺纹连接；滑筒(3-3)的上部插入仪器平台(4)内，仪器平台(4)固定安装在环形凸沿(3-3-2)上。

2.根据权利要求1所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：主着陆腿(1-6)的下端与主着陆腿接头(1-4)焊接，主着陆腿(1-6)的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)焊接，锁紧块(1-7)焊装在主着陆腿(1-6)的下部，辅助着陆腿滑块接头(1-11)与辅助着陆腿(1-12)的一端焊接，辅助着陆腿(1-12)的另一端焊接有辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)，相邻两个三角形支架杆(2-13)的两个临近端通过一个三角形支架接头(2-10)焊接在一起，所述三个星形支架杆件(2-5)星形排布并通过中心接头(2-6)焊接在一起；每个连接支柱(2-9)的上端通过一个第一连接角件(2-4)与一个三角形支架接头(2-10)焊接在一起，该连接支柱(2-9)的下端通过一个第一连接角件(2-4)与一个星形支架杆件(2-5)焊接在一起，每个星形支架杆件(2-5)的发散端焊接有一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(2-3)。

3.根据权利要求1所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：主着陆腿(1-6)的下端与主着陆腿接头(1-4)采用螺钉连接在一起，主着陆腿(1-6)的上端与主着陆腿空间桁架式支架接头(1-24)采用螺钉连接在一起，锁紧块(1-7)采用螺钉固定安装在主着陆腿(1-6)的下部，辅助着陆腿滑块接头(1-11)与辅助着陆腿(1-12)的一端采用螺钉连接在一起，辅助着陆腿(1-12)的另一端与辅助着陆腿空间桁架式支架接头(1-21)采用螺钉连接在一起，相邻两个三角形支架杆(2-13)的两个临近端与一个三角形支架接头(2-10)通过螺钉连接在一起，所述三个星形支架杆件(2-5)星形排布并与中心接头(2-6)通过螺钉连接在一起；每个连接支柱(2-9)的上端通过一个第一连接角件(2-4)与一个三角形支架接头(2-10)螺钉连接在一起，该连接支柱(2-9)的下端通过一个第一连接角件(2-4)与一个星形支架杆件(2-5)螺钉连接在一起，每个星形支架杆件(2-5)的发散端与一个辅助着陆腿空间桁架式支架接头(2-3)采用螺钉连接在一起。

4.根据权利要求1、2或3所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：主着陆腿(1-6)、两个辅助着陆腿(1-12)、星形支架杆件(2-5)、三角形支架杆件(2-13)和连接支柱(2-9)均采用铝合金制成。

5.根据权利要求1、2或3所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：着陆脚(1-3)通过着陆脚连接轴(1-2)与主着陆腿接头(1-4)转动连接。

6.根据权利要求5所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：每个着陆腿(1)还包括减振垫(1-9)，所述锁紧块(1-7)与滑块(1-10)相邻的端面上固定安装有减振垫(1-9)。

7.根据权利要求6所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：三角形空间桁架式支架(2)还包括三个三角形支架连接杆(2-16)和三个连接杆接头(2-17)，三个三角形支架连接杆(2-16)三角形排布在三角形支架内部，相邻两个三角形支架连接杆(2-16)的两个临近端通过一个连接杆接头(2-17)固定连接，每个连接杆接头(2-17)与一个三角形支架杆件(2-13)固定连接。

8.根据权利要求7所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：三角形空间桁架式支架(2)还包括三个第一倾斜连接杆(2-15)，每个三角形支架接头(2-10)与中心接头(2-6)之间固定连接有一个第一倾斜连接杆(2-15)。

9.根据权利要求8所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：三角形空间桁架式支架(2)还包括三个第二倾斜连接杆(2-19)和三个第二连接角件(2-20)，每个三角形支架杆件(2-13)与中心接头(2-6)之间固定连接有一个第二倾斜连接杆(2-19)，每个第二倾斜连接杆(2-19)与相应的三角形支架杆件(2-13)通过一个第二连接角件(2-20)固定连接。

10.根据权利要求9所述的可折叠式轻型着陆机构，其特征在于：第一倾斜连接杆(2-15)和第二倾斜连接杆(2-19)均采用铝合金制成。

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