基于折纸技术的组合型缓冲气囊设计及仿真

作者：徐彦; 杨毅龙; 陈刚; 李广兴; 陈华健

来源：航天返回与遥感, 2022, 43(05): 24-35.

DOI：10.3969/j.issn.1009-8518.2022.05.003

• 组合型缓冲气囊
• 折纸
• 冲击动力学
• 最大过载
• 复杂环境
• 返回式航天器

为了改善传统圆柱缓冲气囊的缓冲性能，文章基于折纸技术，设计并研究了一种新型组合型缓冲气囊。基于解析模型，设计了气囊的几何尺寸、初始压力、卸载压力及排气口等；基于控制体积法建立了返回器和组合型缓冲气囊的有限元分析模型，仿真得到了缓冲过程的动力学行为，并对组合型缓冲气囊的缓冲特性进行了分析。和传统圆柱缓冲气囊对比，新型组合型缓冲气囊的最大过载为5.95gn，将返回器的过载降低了39.6%。研究了组合型缓冲气囊在复杂环境下的缓冲性能，探究了非水平着陆面、有风环境、地面障碍等对缓冲过程的影响机理。结果表明：缓冲气囊具有良好的缓冲性能，适用于复杂着陆环境，为大载重返回器的软着陆缓冲系统设计提供技术支撑。

• 单位
  航天学院; 浙江大学; 上海宇航系统工程研究所