载人月面移动系统着陆行进一体化设计与验证

王 康，辛鹏飞，王 储，潘 博

(北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室，北京 100094)

0 引 言

载人登月是实现人类星际航行的第一步,建设月球基地更是实现人类移民外星球梦想的基石[1]。近年来,载人登月再次成为国际热点,美国、俄罗斯及日本均提出了月球基地建设规划[1-3]。载人登月任务的主要科学目标是能够获取更加丰富的月面资源信息和开展更加深入的科学研究和技术验证,而载人月面移动系统能够显著扩大航天员在月面的探测范围,因此无论是月面短期驻留还是长期的月球基地建设和运营,载人月面移动系统都是提高月球探测效率必不可少的重要工具[4]。

同时,为保证载人月面移动系统成功登陆月球,需进行软着陆,通常有效的软着陆方式是随着陆器实现软着陆,如美国“阿波罗”计划的载人月球车、中国嫦娥三号的玉兔一号月球车[5-6]等。目前,航天器主要采用着陆缓冲腿、缓冲气囊和制动发动机3种方式实现软着陆[7],如中国嫦娥五号探测器和祝融号火星车采用着陆缓冲腿方式、美国“机遇”火星车采用缓冲气囊方式、美国“毅力”火星车采用“天空起重机”的发动机制动方式。国际上尚无星球车采用移动系统直接实现缓冲软着陆案例,主要是由于目前的无人星球车移动速度较慢(不超过0.2 km/h),移动系统本身无弹性阻尼缓冲系统;但对于载人月面系统,一般要求移动速度较高(高于10 km/h以上),移动系统本身必须具有弹性阻尼系统,所以采用包括悬架在内的移动系统自身实现软着陆成为可能,且更有利于移动系统整体的轻量化设计。……