【我国高折展比载人月球应急返回车设计】月球探测用应急返回车的相关技术研究是我国未来载人登月探测的重要任务。可折叠载人月球应急返回车作为一个独立的模块,可放置于载人月球车后部,如图1所示。该装置主要作为应急生保,也可以作为短距离航天员移动工具(轻量化),在基地周边进行活动。
应急返回车设计的设计要求为:
1)承载质量≥90kg;
2)包络尺寸≤600mm×500mm×400mm;
3)转向能力为需具有行进间转向能力;
4)越障能力≥10cm;
5)爬坡能力为软地面不小于8°,硬地面不小于10°;
6)最大速度不小于10km/h。
如图2所示为应急返回车概念设计,应急返回车采用四轮结构,由后轮驱动,前轮转向,四轮全部采用摆动展出式结构;选用宇航员乘坐驾驶模式,并提供了宇航员脚踏板。此外,为了增加整车稳定性,车身采用了主梁伸缩结构,后横梁伸长结构。展开后车辆底盘水平尺寸能有效地包络宇航员水平向展开范围。同时,利用座椅、手柄、安全带以及前梁中设置的脚蹬,保证宇航员在车上相对固定。
基于四轮结构和座椅式驾乘方式,以宇航员安全性和可操作性为基准。采用了折叠、伸展结构,取消了宇航员不方便进行操作的组装、展开和调节等环节。
根据已知宇航员(包括宇航服)的束缚和安全保障结构及细节,方案以框架+尼龙带形式,提供驾驶座椅坐面及靠背。同时提供两侧扶手限制宇航员左右晃动,如图3所示。
后轮作为主驱动,采用轮毂电机方案,直接安装于后轮上,通过后支臂,推动车辆行进。轮毂方案可大大减少应急返回车结构空间,提高整机可靠性。前轮转向直接地采用转向电机方式,利用2个转向电机直接控制两侧前轮转向,取消了常规转向机构的推拉杆。
考虑到使用用途和结构尺寸限制,应急返回车取消了操作面板、仪器仪表等装置,只保留了宇航员手控手柄。全部的操控都由宇航员手动控制,操作响应的反馈信息都直接接入到宇航员信息系统中。应急返回车整车结构示意图如图4。#载人登月初步方案公布#
参考/王康,齐迎春,梁常春,申彦,邹猛.高折展比载人月球应急返回车设计与分析[J].光学精密工程,2023,31(05):697-706.
