RASSOR月球表土采集鼓桶结构设计

该鼓桶结构面向地外天体表土采样作业场景设计，核心适配月球及近地轨道空间环境下的原位资源采集任务，可作为星球表面探测采样设备的核心集料执行部件，承担表土切削、收纳、暂存的全流程作业功能。设计阶段优先考量极端环境下的服役可靠性，主体承载结构选用PEEK材料制作齿挡组件、齿边缘构件与垫圈结构，连接部位采用6061-T4铝合金加工M10标准螺纹嵌件，钛合金M10五金件作为核心受力连接件，滚筒底座及端盖采用聚碳酸酯材质成型，适配航天级FDM熔融沉积成型工艺，可在空间在轨制造场景下快速生产组装，材料体系同时兼顾耐极端温差、空间辐照耐受能力与轻量化需求。结构设计上采用透明聚碳酸酯端盖方案，可直接观测内部表土收集状态，所有塑料部件均做分体模块化设计，无需额外支撑即可完成丝材3D打印与布线装配，降低在轨制造的工艺门槛。结构预留充足的安装余量，最大滚筒直径450mm，滚筒有效长度343mm，可适配主流采样臂的安装接口，最大齿啮合尺寸74mm，可实现硬质表土层的有效切削，集料腔额定容积33.2L，填充率设计阈值为85%即28.2L，预留运输过程中表土晃动、颗粒损失的冗余空间，整体结构自重控制在4.98kg，满足航天发射的载荷重量约束。针对空间极端温度工况，所选塑料基材可稳定耐受-100℃至120℃的温度区间，覆盖月球表面昼夜温差的服役需求，若需提升重载能力，可通过结构壁厚调整将主体替换为铝合金金属组件，仅需小幅调整重量参数即可提升承载阈值。齿板与挡组构件做一体化集成设计优化，减少装配连接环节的重量冗余，聚碳酸酯构件可通过后续镀覆防护膜层提升抗紫外线与空间辐照能力，进一步延长在轨服役寿命，所有受力连接点均做应力分散优化，避免 launch 阶段与采样作业过程中的应力集中失效。