Diseño de Rigidez del Mecanismo de Acoplamiento Tipo Garra Activa para el Retorno de Muestras Lunares
Autores: Wang, Weijun; Zhang, Chongfeng; Qi, Chenkun; Fu, Lijia; Wang, Shigang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de Rigidez del Mecanismo de Acoplamiento Tipo Garra Activa para el Retorno de Muestras Lunares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Mecanismo de acoplamiento
Requisitos de rigidez
Corrección de captura
Sujeción de conexión
Garra de captura activa
Misión en órbita lunar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El mecanismo de acoplamiento es el sistema clave para realizar la misión de acoplamiento en órbita lunar de dos naves espaciales, que necesita tener funciones tanto de corrección de captura como de retención de conexión. Los diferentes requisitos de rigidez entre el proceso de corrección de captura, donde se desea baja rigidez, y el proceso de retención de conexión, donde se desea alta rigidez, representan un desafío significativo para el diseño del mecanismo de acoplamiento. En este documento, se diseña un mecanismo de acoplamiento con garra de captura activa. Bajo las restricciones de ser ligero y tener un tamaño de sobre envolvente, se diseñan tres conjuntos de mecanismos de garra independientes utilizando la idea de diseño modular para lograr la optimización del rendimiento y la integración de funciones de los mecanismos de acoplamiento. Se establece el modelo teórico de la dinámica de colisión entre los mecanismos de acoplamiento activos y pasivos; se determina el rango de valores de rigidez del mecanismo de acoplamiento y se simulan y verifican las condiciones típicas de acoplamiento. Los resultados muestran que el diseño de rigidez en este documento puede satisfacer los requisitos de los dos procesos de acoplamiento. El mecanismo de acoplamiento con garra de captura activa desarrollado se aplicó con éxito a la misión de retorno de muestras de la superficie lunar y desempeñó un papel importante en la misión de acoplamiento en órbita lunar.
Descripción
El mecanismo de acoplamiento es el sistema clave para realizar la misión de acoplamiento en órbita lunar de dos naves espaciales, que necesita tener funciones tanto de corrección de captura como de retención de conexión. Los diferentes requisitos de rigidez entre el proceso de corrección de captura, donde se desea baja rigidez, y el proceso de retención de conexión, donde se desea alta rigidez, representan un desafío significativo para el diseño del mecanismo de acoplamiento. En este documento, se diseña un mecanismo de acoplamiento con garra de captura activa. Bajo las restricciones de ser ligero y tener un tamaño de sobre envolvente, se diseñan tres conjuntos de mecanismos de garra independientes utilizando la idea de diseño modular para lograr la optimización del rendimiento y la integración de funciones de los mecanismos de acoplamiento. Se establece el modelo teórico de la dinámica de colisión entre los mecanismos de acoplamiento activos y pasivos; se determina el rango de valores de rigidez del mecanismo de acoplamiento y se simulan y verifican las condiciones típicas de acoplamiento. Los resultados muestran que el diseño de rigidez en este documento puede satisfacer los requisitos de los dos procesos de acoplamiento. El mecanismo de acoplamiento con garra de captura activa desarrollado se aplicó con éxito a la misión de retorno de muestras de la superficie lunar y desempeñó un papel importante en la misión de acoplamiento en órbita lunar.