轻量化三角构型月面作业龙门支撑结构

　　该结构针对地外天体低重力、无大气、月面地形起伏大的作业场景设计，核心作用是为月面就位探测载荷、采样作业终端、原位测试仪器提供稳定的安装基准与作业支撑，替代传统轮式探测平台在定点精细作业场景下的稳定性短板，可适配月面局部区域的长时间定点探测、表层土壤采样、浅层地质穿透测试等作业需求。结构采用三腿支撑的三角构型设计，区别于地面常规四腿龙门架的布局，三点支撑可在不平整的月壤表面自动实现稳定着地，无需额外的支腿调平机构即可完成初始姿态稳定，大幅减少结构自身的活动部件数量，降低航天发射阶段的结构重量与在轨作业的故障概率。顶部中心设置圆形载荷安装座，可根据任务需求搭载不同类型的探测作业终端，安装座预留通用机械接口，可适配多类载荷的快速换装需求，

　　支撑腿采用等径中空管材构型，在保证结构轴向抗压、抗侧向倾覆能力的前提下，最大限度降低结构自重，匹配航天发射的载荷重量约束。三条支撑腿沿顶部安装座中心呈120度均匀分布，每根支腿末端设置宽面着地足垫，足垫表面做防滑纹理设计，增大与月壤表层的接触面积，降低支腿在月壤上的沉陷量，避免作业过程中因支腿下陷导致的整体结构倾斜，影响载荷作业精度。结构整体采用对称式框架设计，顶部三根斜向支撑杆将中心安装座与各支腿顶端刚性连接，形成稳定的三角桁架受力体系，可有效分散载荷作业时产生的各向作用力，无论是垂向的采样压入载荷，还是侧向的探测设备扫描作业载荷，都能通过桁架结构均匀传递到三根支腿上，避免局部应力集中导致的结构失效。从安装边界来看，

　　该结构收拢状态下可适配运载火箭的整流罩包络尺寸，入轨着陆后可自动展开至作业状态，展开后整体作业覆盖范围为顶部中心下方的圆形区域，可满足小范围多点位的作业需求，支腿长度可根据实际着陆区域的地形起伏做小幅适配调整，无需复杂的调平流程即可快速进入作业状态。结构所有连接节点均采用刚性焊接一体化成型，无多余的活动铰接部件，可适应月面昼夜大温差变化下的材料形变需求，避免因温差导致的连接间隙增大、结构刚度下降问题。在实际作业过程中，该龙门架可作为月面作业的固定基准平台，搭载的采样设备可在覆盖范围内完成不同点位的月壤采集、封装作业，也可搭载光学探测设备完成周边区域的地形测绘、成分识别作业，相比移动探测平台，固定龙门架的作业稳定性更高，

　　可支持更高精度的探测作业需求，同时结构自身重量轻、可靠性高，无需额外的维护保障，可适应月面极端环境下的长周期作业需求。设计过程中充分考虑了发射阶段的过载受力需求，整体结构的固有频率避开了运载火箭的主动段振动频率区间，避免发射过程中出现共振导致的结构损坏，同时材料选型匹配航天装备的轻量化、高刚度、耐极端温度要求，在保证结构强度的前提下将自重控制在最低水平，提升发射载荷的利用效率。