Modelo Teórico Dinámico de Aterrizaje Suave en 3D de un Lander con Patas: Modelado y Análisis
Autores: Wang, Zhiyi; Chen, Chuanzhi; Chen, Jinbao; Zheng, Guang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelo Teórico Dinámico de Aterrizaje Suave en 3D de un Lander con Patas: Modelado y Análisis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Novela
3d
Aterrizaje suave
Modelo dinámico
Módulo de aterrizaje
Fricción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se desarrolla en detalle un novedoso modelo teórico dinámico de aterrizaje suave en 3D (tres dimensiones) de un aterrizador con patas, así como su proceso de solución numérica. Se considera en el modelo el movimiento de seis grados de libertad (6-DOF) del modelo base del aterrizador con un desplazamiento del centro de masa, así como el movimiento espacial (3-DOF) de cada tren de aterrizaje. También se tienen en cuenta las características de la fuerza de amortiguamiento, el contacto entre la almohadilla del pie y el suelo, y la fricción entre estructuras durante el movimiento de cada tren de aterrizaje. Se utiliza la corrección de violación de restricciones directas para controlar la estabilización de restricciones de la ecuación dinámica no lineal. Estudios comparativos entre los resultados del modelo propuesto y el modelo simulado (construido en MSC Adams) bajo cuatro casos de carga clásicos muestran la validez del modelo. Además, se investigan las influencias de diferentes tipos de modelos de fuerza de contacto, modelos de fuerza de fricción y un modelo de corrección de fricción utilizados en el modelo dinámico de aterrizaje suave como un paso hacia la comprensión del rendimiento dinámico de aterrizaje suave y la viabilidad del método del modelo dinámico de un aterrizador con patas. Los resultados indican que es necesario un modelo de fuerza lateral preciso del contacto entre la almohadilla del pie y el suelo para obtener el rendimiento de aterrizaje suave de un aterrizador durante el aterrizaje suave.
Descripción
En este artículo, se desarrolla en detalle un novedoso modelo teórico dinámico de aterrizaje suave en 3D (tres dimensiones) de un aterrizador con patas, así como su proceso de solución numérica. Se considera en el modelo el movimiento de seis grados de libertad (6-DOF) del modelo base del aterrizador con un desplazamiento del centro de masa, así como el movimiento espacial (3-DOF) de cada tren de aterrizaje. También se tienen en cuenta las características de la fuerza de amortiguamiento, el contacto entre la almohadilla del pie y el suelo, y la fricción entre estructuras durante el movimiento de cada tren de aterrizaje. Se utiliza la corrección de violación de restricciones directas para controlar la estabilización de restricciones de la ecuación dinámica no lineal. Estudios comparativos entre los resultados del modelo propuesto y el modelo simulado (construido en MSC Adams) bajo cuatro casos de carga clásicos muestran la validez del modelo. Además, se investigan las influencias de diferentes tipos de modelos de fuerza de contacto, modelos de fuerza de fricción y un modelo de corrección de fricción utilizados en el modelo dinámico de aterrizaje suave como un paso hacia la comprensión del rendimiento dinámico de aterrizaje suave y la viabilidad del método del modelo dinámico de un aterrizador con patas. Los resultados indican que es necesario un modelo de fuerza lateral preciso del contacto entre la almohadilla del pie y el suelo para obtener el rendimiento de aterrizaje suave de un aterrizador durante el aterrizaje suave.