一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置及搬运方法

本发明涉及模拟月壤冲蚀试验，尤其是涉及一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置及搬运方法。

背景技术：

1、月球表面为真空条件，没有大气保护，由于天体撞击，使得月球表面覆盖了一定厚度的表面浮尘。在着陆器降落到月球表面的过程中，着陆器发动机喷管的出口不断地接近月表，发动机喷出的羽流会冲击至月球表面，高速高温的羽流会对月表的月尘起到冲刷和侵蚀的作用。当羽流冲蚀坑深且陡时，可能会导致着陆器不稳定甚至倾倒，极大得影响着陆的安全性，因此需要开展试验以对着陆过程的冲蚀坑的演化进行研究。

2、为了模拟月面真空环境，试验需要在真空舱内进行开展，一般的真空舱内试验空间有限，且模拟月尘会对真空舱和真空泵组产生污染，为了减小污染程度，还需要加装模拟月尘防护罩，以在一定程度上防止模拟月尘向四周扩散，这使得试验空间更为狭小。为了较好的模拟月球真实环境，使试验不受模拟月尘容器影响，需要一定面积和厚度的月壤开展试验，因此月壤的总质量往往需要几十甚至上百千克，而在狭小的空间内在不影响模拟月尘状态下进行转运需要引起格外注意。

3、目前的模拟月壤的转运一般是在舱外预先准备好，试验前将模拟月壤的容器整体搬运到真空舱内并放置于合适的位置，这对人力有较高的要求。另外，由于模拟月壤一般比较松散，因此一旦与其他器件发生碰撞或放置过程振动较大，模拟月壤的性质就会偏离预定值，从而造成月壤的冲蚀机理评估不准。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置及搬运方法，以解决由于现有模拟月壤冲蚀试验的空间狭小，所需模拟月壤的重量大，对人力要求高，且在搬运的过程中容易产生振动，造成容器内月壤的性质偏离预定值，从而影响月壤的冲蚀机理评估，进而无法保证着陆器安全着陆的问题。

2、本发明第一方面提供了一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其中，所述一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置包括：

3、试验平台；

4、储尘容器，用于承装模拟月壤；

5、升降件，设置于所述试验平台上，所述升降件的顶部形成为用于放置所述储尘容器的承载部，所述升降件能够调节所述承载部与所述试验平台之间的距离；所述升降件包括第一升降件和第二升降件；

6、防护组件，所述第一升降件位于所述防护组件的内部，至少部分的所述第二升降件位于所述防护组件的外部；

7、转运小车，用于将所述第二升降件上的所述储尘容器转运至所述第一升降件的所述承载部上。

8、优选地，所述转运小车包括：

9、承力平台，形成为框架结构，所述承载部能够穿过所述承力平台的框架结构的内部；

10、支腿，设置在所述承力平台的下方；

11、滚轮，设置在所述支腿的底部，所述滚轮能够在所述试验平台上滚动；

12、当所述承载部上放置有所述储尘容器时，所述升降件能够驱动所述承载部下降至低于所述承力平台，使得所述储尘容器的底部落至所述承力平台的顶部；当所述承力平台上放置有所述储尘容器时，所述升降件能够驱动所述承载部上升，使得所述承载部由所述承力平台的下方穿过所述框架结构，并将承力平台上的所述储尘容器顶撑至与所述承力平台分离。

13、优选地，所述支腿设置有多个，多个所述支腿围绕于所述承力平台的周向间隔设置；相邻的两个所述支腿之间的距离大于所述升降件的侧部的尺寸，使得所述升降件能够从两个所述支腿之间穿过并位于所述承力平台的下方。

14、优选地，所述防护组件包括：

15、支撑框，所述第一升降件位于所述支撑框的内部，至少部分的所述第二升降件位于所述支撑框的外部；

16、底座，设置在所述支撑框的底部，所述试验平台设置于所述底座的上方。

17、优选地，所述试验平台包括：

18、主试验台，设置在所述防护组件的内部，所述第一升降件设置在所述主试验台上；

19、辅助试验台，设置在所述主试验台的侧方，所述辅助试验台贴合于所述主试验台设置，所述第二升降件设置在所述辅助试验台上；

20、所述主试验台和所述辅助试验台的顶部共面，所述转运小车能够携带所述储尘容器从所述辅助试验台移动至所述主试验台。

21、优选地，还包括：

22、发动机，设置在所述第一升降件的上方，所述发动机的喷口朝向所述第一升降件的承载部设置。

23、优选地，还包括：

24、支撑组件，与所述防护组件连接，所述发动机固定在所述支撑组件的底部。

25、优选地，所述支撑组件包括：

26、第一支撑件，与防护组件滑动连接；

27、第二支撑件，与所述第一支撑件滑动连接，所述第一支撑件的滑动方向与所述第二支撑件的滑动方向呈角度设置。

28、优选地，还包括：

29、缓冲件，设置在所述第二升降件上的所述承载部的顶部，所述缓冲件是由柔性材料形成的。

30、本发明第二方面提供了一种搬运方法，应用于上述任一技术方案所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，所述搬运方法包括：

31、s10、升降件驱动承载部下降至低于承力平台的底部；

32、s20、驱动转运小车使得承力平台移动至第二升降件的承载部上方；

33、s30、第二升降件驱动承载部上升，使得承载部由承力平台的下方穿出至承力平台的上方；

34、s40、将承装有模拟月壤的储尘容器放置在第二升降件的承载部上；

35、s50、第二升降件驱动承载部下降使得储尘容器的底部落至承力平台的顶部，并且第二升降件继续驱动承载部下降使得承载部的顶部低于承力平台的底部；

36、s60、驱动转运小车使得承力平台携带储尘容器移动至第一升降件的承载部上方；

37、s70、第一升降件驱动承载部上升，使得储尘容器与第一升降件的承载部相接触并撑起储尘容器与承力平台分离。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

39、本发明的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，利用转运小车以及第一升降件和第二升降件的升降运动的配合，保证承装有模拟月壤的储尘容器的运输过程平稳，如此避免因搬运过程中受到振动或冲击导致模拟月壤的性质偏离预定值，从而保证月壤的冲蚀机理评估的准确性和可靠性，进而对着陆器安全着陆的研究提供可靠保障。而应用一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置实施的搬运方法，其操作简单、控制方便，承装有模拟月壤的储尘容器在转运小车的搬运下能够被运输至试验所需位置，无需付出大量人力，在保证搬运可靠不改变模拟月壤性质的同时减轻试验人员劳动强度。

40、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，所述一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，所述转运小车包括：

3.根据权利要求2所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，所述支腿设置有多个，多个所述支腿围绕于所述承力平台的周向间隔设置；相邻的两个所述支腿之间的距离大于所述升降件的侧部的尺寸，使得所述升降件能够从两个所述支腿之间穿过并位于所述承力平台的下方。

4.根据权利要求1所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，所述防护组件包括：

5.根据权利要求1所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，所述试验平台包括：

6.根据权利要求1所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，所述支撑组件包括：

9.根据权利要求1所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置，其特征在于，还包括：

10.一种搬运方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置实施，所述搬运方法包括：

技术总结
本发明涉及模拟月壤冲蚀试验技术领域，尤其是涉及一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置及搬运方法。一种适用于真空舱的模拟月壤搬运装置包括：试验平台；储尘容器用于承装模拟月壤；升降件设置于试验平台上，升降件的顶部形成为用于放置储尘容器的承载部，升降件能够调节承载部与试验平台之间的距离；升降件包括第一升降件和第二升降件；转运小车用于将第二升降件上的储尘容器转运至第一升降件的承载部上。本发明利用转运小车以及升降件的升降运动的配合，保证承装有模拟月壤的储尘容器的运输过程平稳，如此避免因振动或冲击导致模拟月壤的性质偏离预定值，从而保证月壤的冲蚀机理评估的准确可靠，进而对着陆器安全着陆的研究提供可靠保障。

技术研发人员：刘立辉,高达,尘琛,韦浩岸,贺碧蛟,蔡国飙
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22