[發明專利]一種可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器

有效

• 申請號: 201811131119.7
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109114148B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 龍龍;王永濱;王立武;梁浩;武士輕;朱謙;馮蕊;霍東陽;劉歡;劉媛媛
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: F16F7/12
• 分類號: F16F7/12
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

一種可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，采用多層波浪緩沖結構粘接而成的孔隙塊狀形狀記憶合金結構，利用變形過程中形狀記憶合金材料的相變過程進行耗能，實現緩沖吸能的效果，同時利用形狀記憶合金材料對初始形狀的記憶效應，通過加熱的方式使得其能夠恢復到初始的形狀，從而實現緩沖其的可重復使用。

技術領域

本發明涉及一種可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，屬于航天器著陸緩沖技術領域。

背景技術

在航天器著陸過程中需要使用緩沖裝置減小對內部的人員和載荷的沖擊，而傳統的緩沖裝置通常采用鋁蜂窩壓縮時屈曲而產生的塑形變形進行緩沖耗能，但鋁蜂窩壓縮發生屈曲后難以實現自動復位，而無法重復使用。兼顧效益和成本，在一次飛行任務需要進行多次人員和物資的投放，為此需要航天器能夠進行多次軟著陸，而在月面等深空環境中難以更換或維護傳統的緩沖裝置，無法滿足飛行任務的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，采用多層波浪緩沖結構粘接而成的孔隙塊狀形狀記憶合金結構，利用變形過程中形狀記憶合金材料的相變過程進行耗能，實現緩沖吸能的效果，同時利用形狀記憶合金材料對初始形狀的記憶效應，通過加熱的方式使得其能夠恢復到初始的形狀，從而實現緩沖其的可重復使用。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖器采用鎳鈦記憶合金，所述緩沖器包括多層相同的緩沖結構，每層緩沖結構包括多個并排相同的緩沖單元，相鄰的兩層緩沖結構交錯連接；

所述緩沖單元的寬度與緩沖單元的高度之比為0.5～0.75；所述緩沖器的單位面積提供的緩沖力不小于3MPa；所述緩沖器的工作環境溫度為-96℃～50℃。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖單元的橫截面為波浪形。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖單元的橫截面為并排的橢圓柱形。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖單元的橫截面為并排的六邊形。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖單元的厚度為0.05mm～0.3mm。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述相鄰的兩層緩沖結構之間采用粘接或焊接方式連接。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖器還包括兩個面板，所述兩個面板分別與多層緩沖結構中最外側的兩個緩沖結構連接。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，利用所述緩沖器進行緩沖結束后，將緩沖器加熱到50℃～80℃，所述緩沖器能夠恢復到初始的形狀。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖單元利用模具將形狀記憶合金板通過熱處理加工定型。

上述可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，所述緩沖器用于航天器在月球表面著陸。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果：

一種可重復使用的形狀記憶合金航天器著陸緩沖器，其結構簡單，便于加工和安裝，通過形狀記憶合金相變能量耗散能力更高，當壓縮位移較大時，載荷能夠接近恒值，可以保證穩定的緩沖過載，從而提供理想的著陸緩沖效果。多次著陸過程中不需要對著陸緩沖器進行維護，可用于實現航天器在月面等深空環境中實現的多次著陸任務。

附圖說明

圖1為本發明采用波浪形緩沖結構示意圖；

圖2為本發明兩層波浪形緩沖結構連接關系示意圖；