摘要: 火星上升器发射技术是实现我国2030年火星采样返回任务的关键技术。为研究火星上升器倾斜冷发射技术,基于弹射内弹道学理论,设计一种满足火星发射条件的并联无后坐式弹射内弹道方案;基于离散元法建立火星土壤的离散元模型;建立发射系统的刚柔耦合动力学模型,最后基于发射动力学理论对不同工况下火星上升器发射的全过程进行仿真分析。研究结果表明:设计得到的内弹道方案能够满足发射要求;无后坐设计对于保证发射装置的稳定性有重要作用;土壤离散化有助于表征火星土壤的动力学行为;地面倾角越大,发射装置的稳定性和发射精度越差,同一倾角的四种朝向中,上坡朝向的发射稳定性最差;“虚腿”现象会显著降低发射稳定性,并在某些情况下导致发射装置倾覆,从而使发射失败。
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