[发明专利]一种基于记忆合金的梯度吸能内芯行星探测缓冲着陆腿

说明书

一种基于记忆合金的梯度吸能内芯行星探测缓冲着陆腿，包括主缓冲器连接件，主缓冲器连接件与压力传感器连接，压力传感器与传感器下连接件相连，外筒首端与传感器下连接件连接，外筒内壁设有加热层，内筒滑动滑动连接在外筒内部，内筒首端设有活塞，内筒末端通过球形铰杆转动连接有足垫，外筒内部活塞与传感器下连接件之间连接设有第一吸能内芯和第二吸能内芯，外筒侧壁连接有贯穿至外筒内部的液体导管，导热液填充在外筒内部活塞与传感器下连接件之间并能在液体导管内流通，该着陆腿具备较强的运动过程中着陆器能量吸收能力以及形状自恢复能力，因其具有形状记忆恢复功能，故使得此着陆腿可以重复使用，便于回收二次利用。

技术领域

本发明属于航空航天技术设备技术领域，具体涉及一种基于记忆合金的梯度吸能内芯行星探测缓冲着陆腿。

背景技术

随着航空航天技术的发展，人类想要走出地球，探索宇宙获得太空中的众多资源的愿望越来越强。从上世纪五六十年代开始，人类就开始向外太空发射了多种航天器，从飞出地球到月球勘探再到火星探测，人类向外太空探索的脚步逐渐向前，我们不仅可以通过星际探测器观测它们及其卫星的地质结构、表面形状、周围环境等，发现行星上的珍贵矿藏，为将来的资源开采、建立外太空经济打下基础，并且可以通过对行星上的化学元素进行采样分析，了解星系的起源、演变及现状，探索生命的起源。

然而在外星表面着陆时，需要应对复杂的着陆条件，为了保护着陆器上的科学探测仪器，着陆缓冲的关键技术必不可少。又因外太空着陆的特殊性和不可重复性这就要求星际着陆器要可靠、可回收、可重复使用，从而降低成本、提高着陆器的使用效率；在各种着陆方式中。机械方式可靠性高、应用范围广，所以设计出重量轻，强度大、承力性能良好的着陆缓冲结构十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于记忆合金的梯度吸能内芯行星探测缓冲着陆腿。该着陆腿具备较强的运动过程中着陆器能量吸收能力以及形状自恢复能力，可用于行星探测活动中，并且可以携带较重的载荷，因其具有形状记忆恢复功能，故使得此着陆腿可以重复使用，便于回收二次利用。

一种基于记忆合金的梯度吸能内芯行星探测缓冲着陆腿，包括主缓冲器连接件，主缓冲器连接件上端与主缓冲器相连接，主缓冲器连接件下端与压力传感器连接，主缓冲器连接件下端与压力传感器上的压力膜片抵触，压力传感器下端与传感器下连接件紧固相连，外筒首端与传感器下连接件紧固连接，外筒末端通过紧固连接有内径小于外筒内径的限位环，外筒内壁设有加热层，内筒滑动滑动连接在外筒内部，内筒首端设有抵触在外筒内壁并能随内筒滑动的活塞，内筒中部设有延其轴向延伸的滑槽，限位环内壁抵触在内筒滑槽内，内筒末端通过球形铰杆转动连接有足垫，足垫上端与内筒下端之间均匀分布有至少3组吸能弹簧，外筒内部活塞与传感器下连接件之间连接设有第一吸能内芯和第二吸能内芯，第一吸能内芯与第二吸能内芯之间安装有隔板，隔板中设有连通孔，外筒侧壁连接有贯穿至外筒内部的液体导管，导热液填充在外筒内部活塞与传感器下连接件之间并能在液体导管内流通，外筒外壁还设有辅助缓冲器连接件；

第一吸能内芯和第二吸能内芯以NITI形状记忆合金为基材构建。

本发明的有益效果：

1.本发明具备较强的着陆缓冲性能、姿态控制能力和可恢复性。

2.仿生吸能缓冲结构的使用，可以有效地提高着陆器腿的抗冲击吸能的能力，两种仿生缓冲吸能内芯结构在着陆器着陆过程中，吸能内芯结构采用变形的方式吸收着陆器落地时产生的冲击动能，足垫与内筒相连接的部位通过设置球形铰杆，使得着陆腿有多个自由度，有利于在着陆运动过程中保持着陆器本体姿态的平稳，吸能弹簧的应用增加了着陆腿的缓冲减震性能同时增加了足垫的稳定性。

3.第一吸能内芯和第二吸能内芯以NITI形状记忆合金为基材构建，该材料本身的高弹性以及形状记忆效应，不仅可以增强探测着陆器的抗冲击吸能的能力，还能在着陆时所受冲击能量过大时，第一吸能内芯和第二吸能内芯结构形变后，着陆缓冲结构能够在智能温度控制系统的控制下，恢复形状，有利于探测器的安全着陆，以及结构后续的回收使用。