载人登月月面着陆、月面活动方案研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要我国正在实施无人探月工程——“嫦娥”工程二期项目，月球着陆器将携带无人驾驶的月球车软着陆到月面上进行科学探测，“嫦娥”工程结束后我国将择机实施载人探月计划，将航天员送上月球，并携带载人月球车在较大范围内对月球进行更深层次的探测。论文着重参考了美国阿波罗探月工程相关技术，在无人探月的基础上，提出了我国展开载人探月需解决的五项关键技术，包括空间对接技术、级间分离技术、月面软着陆技术、航天员生命保障技术及有人驾驶的月球车关键技术，并对相关技术的解决方案进行了初步探讨。针对载

2、人登月的着陆器、月球车，提出了相关技术指标及总体设计要求，主要包括：着陆器上升段、下降段的主体结构及连接方式、着陆器总质量、软着陆系统性能、着陆速度与姿态以及载人月球车的能源系统、总体尺寸、底盘、悬架及车轮结构、折叠展开与卸载。以多体系统动力学理论为基础，结合有限元分析软件MSC．PATRAN和多系动力学软件MSC．ADAMS建立了载人月球车的刚柔耦合模型，并用MSC．ADAMS软件单独建立了月球车的刚性模型，利用两种模型相比较验证了扭杆弹簧悬架及阻尼器的功能，结果表明扭杆弹簧悬架与阻尼器能有效缓冲

3、、衰减月面对车体的激励；并对月球车转弯性能、刹车性能、抗倾覆性能、行驶平顺性、附着牵引特性及越障能力进行了仿真与分析，结果表明：该模型月球车具有较好的转弯性能，由于月球的低重力环境，刹车性能较差，需要特殊的装置增大车轮与月面的摩擦力来减小刹车距离；坡度对俯仰稳定角的不利影响最大，单侧障碍、沟壑对滚转稳定角有较大影响，因此要着重考虑坡度、单侧障碍及沟壑对月球车抗倾覆性能的影响；该月球车具有良好的形式平顺性，但是该悬架结构的地面适应性较差，月球车单侧越障、单侧通过沟壑时会出现车轮悬空现象，对附着牵引特性

4、有不良影响。关键词：载人登月，着陆器，载人月球车，移动性能，仿真分析载人登月月面着陆、月面活动方案研究AbstractAtpresent,thesecondphaseofunmannedlunarexplorationproject，CHANGEprojectofChinaisundergoing，alunarlandercarryingwithalunarrovervehiclewouldlandonthelunarsurface谢nlthehelpofsoftlandmgsystem．Whent

5、hetotalprojectofCHANGEisaccomplished,mannedlunarexplorationprojectwouldbecarriedout，thehumanandmannedLRVwollldbesenttotheMoon．ConsideringtheconcernedtechnologiesofAPOLLOprogram,somepivotaltechnologies，namelyspacedocking,interstageseparation，soRlanding,

6、lifesupporttechnologyandtechnologiesconcerned谢IllmannedLRVarebroughtforward，andtheirsolutionarealsoanalyzedpreliminary．TothemannedlunarlanderandLRV,somespecificationsanddesignrequirementsareproposed,thespecificationsandrequirementsaboutthelanderincludi

7、ngthemainstructureofascentstage，descentstageandtheirconnection,thetotalmassoflander,softlandingperformance，landingattitude，thespecificationsandrequirementsabouttheLRVincludingtheenergysystem,overalldimensions，thestructureofthechassis，suspensionandwheel

8、，thefold,unfoldanduninstall．Basedonmul卸1ebodydynamictheory,combined谢tlIMSC．PATRANandMSC．ADAMSsofhvare，arigid-flexiblecouplingmodelofmannedLRVisbuild,andarigidmodelofLRVisbuildinMSC．ADAMS，throughthecomparisonofthosemodelstheperformanceof