这套面向地外天体表面作业的多足轮式居住转运平台,核心定位是在火星、月球这类低重力、无稠密大气、地表遍布松散浮土与尖锐岩屑的任务场景中,完成前哨居住舱段的短途转运、就位部署与舱体辅助支撑作业,区别于常规巡视探测机器人,它不需要承担长距离科考巡航任务,所有结构冗余都围绕大载荷舱段的移位、落位展开。
平台上部为圆柱形密封居住舱主体,舱体侧壁预留多组圆形设备接口,可对接生命保障单元、观测载荷舱或应急气闸模块,舱体端面开设居中的通行通道,用于转运就位后和表面基地的固定廊道衔接。舱体下部没有采用传统着陆器的固定式缓冲支腿,而是配置四组独立的足轮复合行走单元,每组支腿都集成了竖直方向的线性导向导轨、阻尼缓冲构件与独立驱动轮组,单组支腿可独立完成抬升、下落、伸缩动作,在崎岖坡面移动时能够实时调整各支腿伸出长度,始终让上部居住舱保持水平姿态,避免舱内设备因倾斜角度过大出现管路气塞、储液罐偏移的问题。
行走轮组没有选用常规橡胶充气轮胎,地外场景下昼夜温差跨度极大,普通高分子橡胶会在低温环境下直接脆化失效,同时尖锐的火山岩、月壤棱角很容易割破胎体,因此轮体采用金属辐条搭配实心金属轮缘的结构,轮面加工出交错的防滑凸齿,在松散浮土区域可以获得足够的附着牵引力,多轮独立驱动的布局也能在单轮被岩缝卡住时,通过其余轮组的动力差速输出完成脱困,不会出现单轮失效后整体丧失移动能力的情况。支腿与舱体的连接位置配置了多自由度铰接关节,允许行走过程中支腿随地表起伏产生小幅度摆角,抵消路面不平带来的冲击载荷,避免硬连接位置出现应力集中断裂。
舱体侧方伸展的大面积板状构件为太阳能供电阵列,板体通过可折叠的支撑桁架和舱体骨架相连,转运状态下可以向上翻折收拢,贴靠在舱体侧壁缩小整体通行宽度,就位后展开调整朝向,正对天体入射光照方向获取电能,为舱内温控、通信与驱动系统提供电力补给。平台的动力传输没有采用常规液压油路作为主驱动,极端低温环境下普通液压油会出现黏度骤升甚至凝固的问题,因此行走驱动以电动伺服单元为主,仅在支腿重载锁止的位置配置小容积耐低温润滑阻尼构件,所有运动副的润滑介质都选用适配深低温环境的特种润滑介质,避免长期静置后传动卡滞。
从安装边界来看,整套平台的展开宽度需要匹配运载火箭的整流罩包络限制,收拢状态下所有外伸的太阳能板、支腿外凸构件都不能超出舱体的径向投影范围,入轨着陆前可整体固定在着陆器的承载平台上,着陆完成后再自主驶离着陆点。舱体底部的对接法兰预留了标准化的安装孔位,既可以和行走支腿总成完成刚性连接,也能够在长期定居部署后,将行走单元整体拆除,把舱体直接固定在表面基地的永久基座上,拆除下来的足轮行走模块还可以单独作为短途货运底盘使用,复用性较强。
结构设计阶段特意将所有易损耗的轮组构件设置为可快速更换的模块化形式,地外任务中航天员或者遥控维护机械臂只需要操作少量紧固件,就能完成磨损轮体的替换,不需要对整个支腿总成进行拆解。支腿内部的导向导轨采用防尘密封结构,避免细微的月壤、火星尘颗粒进入导轨滑动面造成磨粒磨损,密封端盖预留了微小的气压平衡孔,适配舱体外部近乎真空的环境压力,避免内外压差过大导致密封件脱出。整套构型同时兼顾了着陆缓冲、表面行走、就位支撑三个阶段的功能需求,不需要为每个任务阶段单独配置专属结构,有效压缩了整套探测部署系统的总体发射质量。
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