[发明专利]一种基于形状记忆的多级缓冲行星探测着陆装置

说明书

一种基于形状记忆的多级缓冲行星探测着陆装置，包括主缓冲器连接件、压力传感器组件、外筒、吸能内芯和缓冲组件，外筒内设有吸能内芯和缓冲组件，吸能内芯包括材质为记忆合金、外形呈椭圆球状、内部镂空且外周均布有多个弧形板的吸能单元体和外形呈波浪状片材的吸能托盘，缓冲组件包括阻尼杆和扇形阻尼，扇形阻尼内部延其径向向外方向设有多个压缩弹簧，球头圆柱设置在扇形阻尼内部且球头圆柱首尾两端分别与压缩弹和阻尼杆配合；通过阻尼杆上设置的规则的凹凸状突起缓冲结构和扇形阻尼之间的摩擦力产生的内能来吸收着陆过程中产生的冲击能量，同时阻尼杆的移动推动了球头圆柱移动，使得压缩弹簧发生形变，再次起到吸收冲击能量的作用。

技术领域

本发明涉及行星探测缓冲着陆设备技术领域，具体指一种基于形状记忆的多级缓冲行星探测着陆装置。

背景技术

近些年来，人类发射了近200个深空探测器，随着对深空探测的研究越发深入，人类不仅取得了诸多骄人的成果，还加深了人类对地外空间的了解。月球是距离我们最近的天体，但是它的活动在数十亿年前就已经停止，从科学内容上来说并不丰富，所以在这种情况下地外行星的探测对我们了解太阳系的起源和演化更有意义。

在对地外行星进行探索之前，我们面对的一项重大问题就是探测器的着陆问题，针对不同的着陆星球的环境，需要有不同的着陆方式。以火星着陆为例，因火星大气密度仅为地球大气的百分之一左右，我们所发射的探测器想要在短时间内进行减速十分困难，其中“天问一号”降落火星就是以大气减速、气动减速、降落伞减速以及反推发动机减速四种方案为主要减速方案，最后依靠着陆腿软着陆的方式着陆到火星表面。

发明内容

为了解决现有技术中着陆器缓冲性能不足、受到较强冲击后难以恢复形状和着陆过程中姿态调整能力较差的问题，本发明提供一种基于形状记忆的多级缓冲行星探测着陆装置。

一种基于形状记忆的多级缓冲行星探测着陆装置，包括主缓冲器连接件、压力传感器组件、辅助缓冲器连接件、外筒、着陆底部机构、吸能内芯和缓冲组件；

所述主缓冲器连接件上端与主缓冲器连接，主缓冲器连接件下端通过压力传感器组件与外筒上端连接；

所述的外筒内部从上至下依次设有吸能内芯和缓冲组件，外筒下端外缘处设有限位环且外筒外壁设有辅助缓冲器连接件；

所述的吸能内芯包括材质为记忆合金、外形呈椭圆球状、内部镂空且外周均布有多个弧形板的吸能单元体和外形呈波浪状片材的吸能托盘，吸能托盘内还均匀分布有与吸能单元体上下两接触面相配合的腔体；

缓冲组件包括阻尼杆和扇形阻尼；

所述的阻尼杆滑动连接在外筒内部且阻尼杆上端设置的隔板与吸能托盘抵触，阻尼杆下端延伸出外筒后与着陆底部机构连接，阻尼杆中部轴向延伸有规则的凹凸状突起缓冲结构；

多个扇形阻尼周向等距的焊接在外筒内壁构成扇形阻尼组，扇形阻尼内部延其径向方向向外设有多个压缩弹簧，球头圆柱设置在扇形阻尼内部且球头圆柱首尾两端分别与压缩弹和阻尼杆上设置的规则的凹凸状突起缓冲结构配合；通过阻尼杆上设置的规则的凹凸状突起缓冲结构和扇形阻尼之间的摩擦力产生的内能来吸收着陆过程中产生的冲击能量，同时阻尼杆的移动推动了球头圆柱向内移动，使得压缩弹簧发生形变，再次起到吸收冲击能量的作用；

所述的着陆底部机构包括吸能弹簧、足垫和球形铰接结构，所述的足垫与球形铰接结构万向铰接，球形铰接结构上端与阻尼杆下端固定连接，足垫周向均匀分布有多个吸能弹簧，吸能弹簧首尾两端分别与足垫和阻尼杆下端固定连接；

温度控制系统包括设置在外筒内壁的电热丝，用于对吸能内芯进行加热。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的基于形状记忆的多级缓冲行星探测着陆装置，包括着