空间对接机构捕获锁优化设计

摘要

空间对接机构是实现航天器空间交会对接的关键系统。捕获锁作为对接机构的关键组成部件，具有实现两航天器间捕捉和释放的功能。其中的锁舌弹簧机构是典型的多体系统动力学机构，具有一定的设计难度。针对该问题，分析了锁舌运动规律，简化由分析力学建立的非线性微分方程组，建立了满足工程精度需求的数学模型；接着采用惩罚函数法和随机顺序配对机制改进标准遗传算法，并编制程序完成参数求解；随后应用 ADAMS 软件进行动力学仿真。捕获锁试验结果表明，捕获力显著减小，性能获得提高。所研制的捕获锁圆满通过了国内载人航天交会对接飞行试验，证明该产品优化设计工作获得了成功。