CN105659736B - 一种着陆探测器软着陆机构薄壁金属管变形缓冲器 - Google Patents
一种着陆探测器软着陆机构薄壁金属管变形缓冲器Info
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Abstract
本发明提供了一种着陆探测器软着陆机构薄壁金属管变形缓冲器，采用活塞式结构，由盖板、外筒、薄壁金属管、凸台支撑环、内筒组成，盖板、外筒组成活塞缸，内筒为活塞，多段薄壁金属管串联填充在活塞缸与活塞间，薄壁金属管之间用凸台支撑环轴向隔离和径向约束。本发明结构组成非常简单，体积紧凑，功能可靠，能够保证软着陆机构的缓冲可靠性和安全性。<pb pnum="1" />
Description
技术领域
本发明属于缓冲装置领域，具体涉及一种着陆探测器软着陆机构缓冲器。
背景技术
为了保证着陆探测器在月球或其它星球上的安全着陆，一般都需要软着陆机构来吸收着陆探测器在着陆瞬时受到的冲击，以保证着陆探测器上仪器设备或人员的安全。用于冲击缓冲的方法有多种，如液压阻尼法、弹簧缓冲法、薄壁金属管扩径变形法、泡沫金属压溃变形法、铝蜂窝材料压溃变形法、金属拉杆塑性变形法等。液压阻尼法的优点是可以多次使用，但该方法对温度的变化敏感，在空间环境中的应用难度大，可靠性低。弹簧缓冲法虽有良好的缓冲性能，但不能充分吸收能量，具有二次反弹的可能。薄壁金属管扩径变形法的缓冲性能受温度等环境的影响小，但在两段金属管过渡段，缓冲力有明显波动。泡沫金属压溃变形法的缓冲性能受温度等环境的影响小，加工工艺简单，但一般需要较大的空间尺寸，铝蜂窝材料压溃变形法除了具有与泡沫金属相似的优点外，还具有成本更低，压缩比大，易于满足多种缓冲要求的优点，其不足之处是，在压缩比较大时，可能出现不规则压溃，从而导致缓冲力突变。金属拉杆变形法缓冲力稳定，但它对金属拉杆材料的塑性要求较高，一般的金属材料难以满足要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种受空间环境影响小、性能稳定、工作可靠、体积紧凑的着陆探测器软着陆机构缓冲器。
为解决上述技术问题，本发明具体是这样实现的：
本发明采用活塞式结构，包括盖板、外筒、薄壁金属管和内筒。盖板、外筒组成活塞缸，内筒为活塞，其上表面为半凸台环，其半凸台环外壁与外筒内壁为滑动配合，薄壁金属管填充在活塞缸与活塞间。所述的薄壁金属管由1～6段组成，当薄壁金属管为2～6段时，上下串联填充在活塞缸与活塞间，薄壁金属管之间用凸台支撑环轴向隔离和径向约束。
所述的外筒和内筒的初始重叠段的长度不小于外筒内径的3倍。
所述的薄壁金属管为直径大小不同的1～3层结构，在凸台支撑环、内筒上表面、盖板下表面有相同数量的半凸台环与薄壁金属管的层数对应。
由于采用了上述装置，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
缓冲器通过薄壁金属管的褶皱变形吸收冲击能量，金属材料的屈服强度受空间环境的影响较小，而且不存在泄漏或反弹，因此，能够可靠缓冲着陆探测器在着陆瞬时受到的冲击，保证仪器设备或人员的安全着陆。在最大径向尺寸确定的前提下，可以通过改变金属材料、金属管的壁厚或者采用直径大小不同的1～3层薄壁金属管结构来方便地改变缓冲力的大小。凸台支撑环把薄壁金属管分成了几段，既简化了工艺要求，又避免了金属管在压溃过程中不规则失稳现象，保证了缓冲力的稳定。
本发明结构组成非常简单，体积紧凑，功能可靠，性能稳定，重量轻，能够保证软着陆机构的缓冲可靠性和安全性。
附图说明
图1为单层两段薄壁金属管变形缓冲器结构示意图。
图2为两层两段薄壁金属管变形缓冲器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施过程作进一步的说明：
如图1所示，本发明为活塞式结构，包括盖板1、外筒2、薄壁金属管3、凸台支撑环4、内筒5。盖板1下表面为半凸台环，盖板1通过螺纹与外筒2相连或与外筒2做成整体组成活塞缸，内筒5为活塞，其上表面为半凸台环，半凸台环外壁与外筒2内壁为滑动配合。两段薄壁金属管3串联填充在活塞缸与活塞之间，薄壁金属管3之间用凸台支撑环4轴向隔离和径向约束。为了保证运动可靠，以及摩擦阻力的稳定性，外筒2的内壁、凸台支撑环4及内筒5的半凸台环外壁都采取了干膜润滑措施，并且保证外筒2和内筒5的初始重叠段的长度不小于外筒2内径的3倍。着陆过程中，内筒5沿外筒2向上运动，在内筒5的挤压下，薄壁金属管3压溃，发生褶皱变形，从而把冲击能量转变为金属塑性变形能，达到缓冲的目的。本发明通过在缓冲器中增加凸台支撑环4，既避免了薄壁金属管3的不规则变形现象，保证了缓冲力的稳定性，同时，还可以把薄壁金属管3设计为不同的壁厚，以进一步改进缓冲特性。
如图2所示，本发明在外筒2最大径向尺寸确定的前提下，薄壁金属管3为直径大小不同的2层结构，与之相应的凸台支撑环4、内筒5上表面、盖板1下表面有相同数量的凸台环与之对应。采用本发明可以充分利用变形空间，增大缓冲力的需要。
Claims (3)
1.一种着陆探测器软着陆机构薄壁金属管变形缓冲器，采用活塞式结构，其特征在于：包括盖板(1)、外筒(2)、薄壁金属管(3)和内筒(5)，盖板(1)、外筒(2)组成活塞缸，内筒(5)为活塞，其上表面为半凸台环，其半凸台环外壁与外筒(2)内壁为滑动配合，薄壁金属管(3)填充在活塞缸与活塞间，所述的薄壁金属管(3)由1～6段组成，当薄壁金属管(3)为2～6段时，上下串联填充在活塞缸与活塞间，薄壁金属管(3)之间用凸台支撑环(4)轴向隔离和径向约束。
2.如权利要求1所述的一种着陆探测器软着陆机构薄壁金属管变形缓冲器，其特征在于：所述的外筒(2)和内筒(5)的初始重叠段的长度不小于外筒(2)内径的3倍。
3.如权利要求1所述的一种着陆探测器软着陆机构薄壁金属管变形缓冲器，其特征在于：所述的薄壁金属管(3)为直径大小不同的1～3层结构，在凸台支撑环(4)、内筒(5)上表面、盖板(1)下表面有相同数量的半凸台环与薄壁金属管的层数对应。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105659736B true CN105659736B (zh) | 2011-10-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109625337A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有分时串行触发功能的可回收火箭腿式缓冲器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109625337A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有分时串行触发功能的可回收火箭腿式缓冲器 |
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