这套结构方案面向地外天体表面推进剂储箱的短距离移位与工位姿态调整需求,核心承载对象为大容积卧式低温液氧储罐,整套装置由罐体外围刚性框架、四组独立自走式推进支撑模块、罐体旋转驱动夹紧机构以及底部承载平台共同组成,跳出了传统航天发射场依赖大型起重吊装设备完成储罐转运的固有思路,适配火星、月球等无大型地面吊装保障条件的作业场景。
从实际作业逻辑来看,地外天体表面不存在成型铺装路面,月壤、火壤表层承载强度低,传统大轮式转运车不仅自身整备质量过大,发射入轨的载荷成本极高,且单点行走机构失效后整套转运系统直接瘫痪。本方案将行走与支撑功能拆分为四个完全独立的模块化单元,分别布置在卧式罐体的轴向两端下方,每个单元自带行走履带、支撑立柱、高度调节接口以及与罐体框架对接的连接铰点,单组模块的外形轮廓控制在紧凑边界内,可单独封装入货运飞船的载荷舱,不需要在天体表面完成复杂的大尺寸部件组合作业,着陆后即可快速投入使用。
罐体外部的格栅式框架并非单纯的防护结构,其纵向环向肋条一方面为低温储罐提供径向约束,抵消转运过程中加速、制动以及坡面行驶产生的惯性载荷,避免薄壁低温罐体直接承受局部集中应力;另一方面框架预留的标准化接口可与夹紧机构快速嵌合,框架杆件采用镂空构型,在保证整体抗弯刚度的前提下尽可能降低结构自重,相比实心全包覆框架方案,整体尺寸与重量都得到明显压缩,肋条的排布间距同时兼顾了罐体表面绝热层的安装空间,不会与泡沫或者多层隔热组件产生干涉。
布置在罐体两侧的动力夹紧机构自带旋转驱动组件,当储罐需要完成接口对接、管路装配或者表面检测作业时,夹紧爪先抱紧罐体外圈的配合环带,驱动机构可带动罐体绕自身水平轴线完成指定角度的回转,不需要额外布置吊装翻转设备。夹紧爪的接触面设置有缓冲衬垫,避免刚性接触损伤罐体表面的绝热防护层,机构的锁止位可在任意旋转角度保持自锁,防止罐体在作业过程中发生非预期转动。
四组行走模块的底部采用宽幅履带结构,增大与松软星壤的接触面积,降低接地比压,避免作业过程中发生沉陷。每个模块的支撑立柱都具备独立的高度调节能力,当行驶表面存在不平整坡度时,可通过单模块的高度补偿保持罐体轴线始终处于水平状态,防止低温液体在罐内发生大幅晃动产生额外冲击载荷。单组推进模块出现故障时,可直接将故障模块从对接接口处拆解替换,剩余三组模块仍可提供稳定支撑与低速行走能力,不会导致整套转运系统彻底失能,冗余度远高于整体式转运底盘方案。
安装边界层面,整套装置在收拢状态下,四组行走模块可向罐体中心方向小幅收折,进一步压缩横向占用空间,适配运载器载荷舱的径向包络限制;作业展开状态下,两侧履带的外缘间距预留足够的防侧翻裕度,在跨越坡面或者小尺寸障碍时,整机重心始终落在支撑轮廓围成的稳定区域内。罐体两端的封头上预留有人工操作或者检测设备通行的接口窗口,转运状态下窗口由防护盖板封闭,需要作业时可快速开启,框架与罐体之间的连接节点全部采用无焊接的机械紧固形式,在地外低重力环境下不需要开展焊接作业即可完成维护拆装。
这套方案同时也可适配地面航天发射场的低温储罐倒运工位,在总装厂房内替代传统重型拖车完成储罐在装配区、测试区之间的转移,自带的旋转功能可直接对接环缝焊接、管路安装的工位需求,减少对大型翻转工装的依赖。
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- 软件分类: 起重机








