[发明专利]一种可重复使用的被动吸能拉/压双向缓冲器

说明书

本发明公开了一种可重复使用的被动吸能拉/压双向缓冲器，属于航天装备技术领域，本发明的装置主要由四部分组成，包括外筒组件、同轴安装于外筒组件内部的中筒组件、同轴安装于中筒组件内部的内筒组件以及同轴安装于外筒组件和中筒组件连接处外围的拉筒组件；该装置通过一种创新设计的铝蜂窝复位机构，将机械弹簧复位装置、棘齿单向锁定装置与基于铝蜂窝压溃吸能材料的拉/压双向缓冲器相结合，充分继承了传统被动吸能双向缓冲器结构简单、质量轻小、可靠性高的优点，并且实现了传统拉/压双向缓冲器的可重复使用，可用于未来多目标深空探测任务所需的可重复使用软着陆装置。

技术领域

本发明属于航天装备技术领域，作为可重复使用星表软着陆装置上的辅助缓冲支柱，具体是指一种可重复使用的被动吸能拉/压双向缓冲器。

背景技术

随着技术的进步，在未来的深空探测任务中，一次发射将要完成对同一目标星体的多点软着陆探测或对多个目标星体的软着陆探测，这就对发展可重复使用的软着陆装置提出了要求，以在满足日益频繁的深空探测需求的同时，降低包括发射在内的单次探测任务的综合成本。

在星表探测软着陆装置中，腿足式着陆缓冲机构是关键组成部分，其中的主/辅助缓冲支柱则是着陆缓冲机构实现其功能的核心部件，决定了整个着陆缓冲过程的成败。要实现软着陆装置的可重复使用，其本质就是要实现缓冲器的可重复使用。

目前，缓冲器的吸能方式可大致分为液压、磁流变阻尼液、机械弹簧以及材料变形等。其中，液压吸能装置由于受到密封性和空间环境下的油液特性等问题的影响而应用很少；磁流变阻尼吸能装置的结构复杂且相关研究尚不成熟，可靠性无法得到有效保障；机械弹簧吸能装置可以轻易地恢复，但缓冲吸能性能有限；以铝蜂窝为代表材料变形吸能装置应用广泛，吸能比和可靠性都很高，但压溃后不可恢复，只能通过其他方式进行吸能材料的复位。

发明内容

本发明针对目前现有星表探测软着陆装置中拉/压双向缓冲器不可重复使用的缺点，公开了一种创新设计的铝蜂窝复位机构，将机械弹簧复位装置、棘齿单向锁定装置与基于铝蜂窝压溃吸能材料的拉/压双向缓冲器相结合，实现了传统拉/压双向缓冲器的可重复使用，对未来多目标深空探测任务所需的可重复使用软着陆装置的辅助缓冲支柱的设计提供了一种可行的解决方案。

本发明是这样实现的：

本发明公开的一种可重复使用的被动吸能拉/压双向缓冲器主要由四部分组成，包括外筒组件、同轴安装于外筒组件内部的中筒组件、同轴安装于中筒组件内部的内筒组件以及同轴安装于外筒组件和中筒组件连接处外围的拉筒组件。

所述的外筒组件包括外筒、抗压铝蜂窝托架、抗压铝蜂窝、抗压铝蜂窝托架复位压簧、棘齿机构、抗压铝蜂窝托架解锁火工螺栓；所述的中筒组件包括中筒、钢球锁、中筒复位弹簧、电磁卡块；所述的内筒组件包括内筒、内筒顶部球铰、内筒回复弹簧；所述的拉筒组件包括拉筒、抗拉铝蜂窝、抗拉铝蜂窝托架、抗拉铝蜂窝托架复位压簧、抗拉铝蜂窝托架解锁火工螺栓；

本发明的装置由外筒组件、中筒组件、内筒组件以及拉筒组件共四部分组成，具体部件的连接关系如下：

所述的外筒组件包括外筒，在外筒的内部自底部而上依次包括抗压铝蜂窝托架复位压簧、抗压铝蜂窝托架；所述的抗压铝蜂窝托架内部设置有抗压铝蜂窝；所述的外筒的外壁的上、下部分沿周向分别均布有若干组棘齿机构。

所述的拉筒组件包括拉筒，抗拉铝蜂窝托架同轴安装于拉筒内部，所述的抗拉铝蜂窝托架一端设置有环形凸缘，设置环形凸缘的一端外径与拉筒的筒身内径构成间隙配合；所述的抗拉铝蜂窝托架的另一端外径和拉筒顶部凸缘的内径构成间隙配合；所述的抗拉铝蜂窝托架的环形凸缘与外筒外壁上设置的抗拉铝蜂窝托架挡环之间，通过在抗拉铝蜂窝托架的环形凸缘上沿周向均布的若干个抗拉铝蜂窝托架解锁火工螺栓实现抗拉铝蜂窝托架和外筒之间的紧固连接。