机械设计计算（四）

面壁深功

今天与大家解剖一下，常娥六号返回器中的减速与着陆系统的设计计算（注意：本计算中的假设条件为本人任意设定，不作为实际参考）
1. 描述
1.1内容：减速与着陆系统通常由降落伞、反推火箭和缓冲装置等组成。
1.2功能：减速系统的主要功能是在返回地球时逐渐减缓返回器的速度，确保其能够安全着陆。
2. 系统组成
2.1 降落伞系统：
2.1.1 描述：降落伞系统通过空气阻力减缓返回器的下降速度，通常包括主伞和辅助伞。
2.1.2 功能：在返回器进入地球大气层后展开，提供初步的减速。
2.2反推火箭系统：
2.2.1 描述：反推火箭通过向下喷射气体产生向上的推力，进一步减缓返回器的速度。
2.2.2功能：在返回器接近地面时启动，确保着陆速度进一步降低。
2.3 缓冲装置：
2.3.1 描述：缓冲装置包括液压减震器、蜂窝结构等，用于吸收着陆时的冲击能量。
2.3.2功能：在返回器接触地面时，吸收冲击能量，保护返回器内部设备和样本。
3. 机械设计计算
3.1 降落伞系统计算
3.1.1公式：A=2mgρCdv^2
其中：A = 降落伞面积； m = 返回器质量； g = 重力加速度； ρ= 空气密度； Cd = 阻力系数； v = 着陆速度
3.1.2 假设条件：返回器质量 m = 200 kg，重力加速度 g = 9.81 m/s²，空气密度 ρ= 1.225 kg/m³，阻力系数 Cd= 1.5，着陆速度 v = 5 m/s。
3.1.3计算： A=2×200×9.8/11.225×1.5×5^2≈34.48 m^2
3.2 反推火箭系统计算
3.2.1公式：F=m(g+a)
其中：F = 推力； m = 返回器质量； g = 重力加速度； a = 额外减速度
3.2.2假设条件：返回器质量 m = 200 kg，重力加速度 g = 9.81 m/s²，额外减速度 a = 3 m/s²。
3.2.3 计算： F=200×(9.81+3)=200×12.81=2562 N
3.3 缓冲装置计算
3.3.1 公式：E=12mv^2
其中： E = 吸收的能量； m = 返回器质量； v = 着陆速度
3.3.2假设条件：返回器质量 m = 200 kg，着陆速度 v = 2 m/s。
3.3.3 计算： E=12×200×2^2=400 J
结论：面壁深功设定的常娥六号返回器中的缓冲装置，确保其能量吸收能力大于400 J时，才可以成功完成着落缓冲任务哈。

m2006410

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卢Tiger

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