一种月表采样器合理铲挖深度的研究

• 作者: 司永顺 姚猛 赵志晖 郑燕红 金晟毅 韩璐
• 来源期刊: 航天器工程
• 关键词: 采样器 铲挖阻力矩 仿真与验证 铲挖深度
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 50-56
• 页数: 7页
• 分类号: V476
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-8748.2017.03.008

摘要

铲挖深度是月表采样器的重要技术指标,合理的铲挖深度需既能降低采样器安全风险又可确保一定的采样效率.设计了一种斜插式铲挖方法的月表采样器,针对其构型与铲挖方法,在Reece模型的基础上,通过离散元法推导了月表采样器铲挖阻力矩的表达式.参考历次阿波罗飞船(Apollo)月壤样本数据,在实验室环境下构筑了与月壤物理特性相匹配的模拟月壤,并测得模拟月壤的物理特性参数.然后,根据所测得模拟月壤的物理特性参数,利用所推导的铲挖阻力矩表达式,对月表采样器典型输出力矩下的铲挖深度进行了仿真分析与试验验证,仿真分析结果与试验结果吻合.根据试验结果与月表采样器设计参数确定了合理的铲挖深度,可为月表采样器在月面采样时提供参考.