Анализ конструкций упругих колес для перспективных российских луноходов с точки зрения оценки проходимости

Рассмотрены возможности применения упругих колес в планетоходах. Созданная авторами МГТУ им. Н.Э. Баумана достаточно полная математическая модель взаимодействия упругого колеса с грунтами в различных режимах движения позволяет с высокой степенью точности прогнозировать поведение планетохода при прямолинейном и криволинейном перемещениях на основе тяговых характеристик одиночного колеса. Проведены работы как теоретические, так и экспериментальные на стенде, где протестированы более 50 прототипов движителей планетоходов. Эластичные колеса характеризуются радиальной, боковой и крутильной жесткостями. Наиболее оптимальной является конструкция, у которой только в радиальном направлении наблюдается податливость, а в других — максимальная жесткость. Представлено большое количество колес, созданных для отработки луноходов и марсоходов и их практической реализации. Разработаны критерии оценки для сравнения геометрической и опорной проходимости, качественно отражающие поведение колес на грунте. Предложенные критерии позволяют определить возможные типы колес для перспективных конструкций отечественных планетоходов.

Литература

[1] Кемурджиан А.Л., ред. Планетоходы. Москва, Машиностроение, 1993. 400 с.

[2] Кемурджиан А.Л., ред. Передвижение по грунтам Луны и планеты. Москва, Машиностроение, 1986. 267 с.

[3] 15 попыток заново изобрести колесо. URL: http://www.1gai.ru/publ/moistati/513490-15-popytok-zanovo-izobresti-koleso.html (дата обращения 27 сентября 2016).

[4] Williams D.R. The Apollo Lunar Roving Vehicle. URL: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo_lrv.html (дата обращения 27 сентября 2016).

[5] NASA’s Lunar Rover: Everything You Need to Know. URL: http://www.armaghplanet.com/blog/nasas-lunar-rover-everything-you-need-to-know.html (дата обращения 27 сентября 2016).

[6] 11 машин, на которых не стыдно отправиться в космос. URL: http://topgearrussia.ru/news/22030_11_mashin_na_kotoryih_ne_styidno_otpravitsya_v_kosmos (дата обращения 27 сентября 2016).

[7] Dual Mode Rover. URL: http://astrotek.ru/remote-i-dual-mode-rover (дата обращения 27 сентября 2016).

[8] Хроника: первый автомобиль на Луне. URL: http://www.zr.ru/content/news/341753-hronika_pervyj_avtomobil_na_lune (дата обращения 27 сентября 2016).

[9] На мягких металлических лапах. Луноход от Bendix corp. URL: http://strangernn.livejournal.com/769732.html (дата обращения 27 сентября 2016).

[10] Metalastic Wheels (1962). URL: https://www.wired.com/2013/01/metalastic-wheels-1962 (дата обращения 27 сентября 2016).

[11] Японцы испытали трехколесный луноход. URL: http://www.membrana.ru/particle/16107 (дата обращения 27 сентября 2016).

[12] JAXA разработало луноход на 3-х колесах. URL: http://www.nashkosmos.su/news/jaxa-news/2011/05/1679-jaxa-3-wheel-moonrover (дата обращения 27 сентября 2016).

[13] Робот-трицикл будет исследовать Луну. URL: http://www.prorobot.ru/11/robot_lunocikl.php (дата обращения 27 сентября 2016).

[14] Новый марсоход. URL: http://inright.ru/prep/20100323/id_66 (дата обращения 27 сентября 2016).

[15] Марсоход ExoMars готовится к очередным испытаниям. URL: http://24space.ru/853-marsohod-exomars-gotovitsya-k-ocherednym-ispytaniyam.html (дата обращения 27 сентября 2016).

[16] ExoMars Rover (2015). URL: http://exploration.esa.int/mars/45084-exomars-rover (дата обращения 27 сентября 2016).

[17] UCL’s ExoMars PanCam kit one step closer to Mars. London’s global university. URL: http://www.ucl.ac.uk/news/news-articles/1215/041215-mars-rover-pancam (дата обращения 27 сентября 2016).

[18] Колесные планетоходы ВНИИТМ. URL: http://www.enlight.ru/post/6055 (дата обращения 27 сентября 2016).

[19] Хроника событий. ОАО «ВНИИтрансмаш». URL: http://www.vniitransmash.ru/MENU/WE/kosmos.html (дата обращения 27 сентября 2016).

[20] Наш путь через тернии к звездам. URL: https://m.geektimes.ru/post/150169/ (дата обращения 27 сентября 2016).

[21] Рождественский Ю.Л., Наумов В.Н. Математическая модель взаимодействия металлоупругого колеса с уплотняемым грунтом. Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1980, № 28, С. 84–111.

[22] Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. Математическая модель взаимодействия металлоупругого колеса с уплотняемым грунтом в режиме бортового поворота. Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1984, № 411, с. 85–108.

[23] Чижов Д.А. Разработка комплексного метода повышения энергоэффективности полноприводной колесной машины. Дис. … канд. техн. наук. Москва, 2012, 146 с.

[24] Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю., Харитонова В.Е., Корсунский В.А., Наумов В.Н. Колесо транспортного средства. А.с. 1685754 СССР, № 4435151/11, заявл. 03.06.88, опубл. 23.10.91, бюл. № 39. 3 с.