月球探测器软着陆冲击动力学环境研究

摘要

有别于传统航天器,月球探测器软着陆过程中需经历全新的冲击动力学环境,月面工作设备(有效载荷、巡视探测器)必须经历该载荷环境.本文针对典型软着陆工况采用有限元方法求解探测器软着陆过程中的动力学响应,采用加速度响应的冲击响应谱描述探测器软着陆冲击力学环境.为合理简化探测器的环境试验考核类型,针对探测器的冲击力学环境,本文提出了采用分频段(0～10Hz、10～100Hz、100～2 000Hz)验证的方法进行等效考核,针对0～10Hz频段的载荷,基于冲量等效的原理简化为静载,针对10～100Hz频段的载荷采用正弦环境条件替代,针对100～2000Hz频段的载荷采用随机环境条件.该方法在嫦娥三号月球探测器中得到了成功应用.