面对月壤采集的自动钻取机构设计

作者：庞彧,邓湘金,郑燕红

摘要：利用月面自动采样机构，获取关键性月壤样品并返回地球分析研究，成为月球探测中急需解决的关键技术。通过对月面环境条件特点及传统钻探工艺进行分析，确定采用双管单动取心钻具进行长螺旋干式回转钻进、柔性取样袋提取样品的自动采样机构设计方案。进行钻具结构参数设计，并推导出岩土碎屑顺利排出钻孔底部所需钻具提供的钻进速度和回转角速度的计算公式，得到了钻具的螺旋叶片升角仅，土块螺旋升角γ对钻进速度和回转角速度的影响关系。利用大型土力学仿真软件ABAQUS建立了月壤和钻具的力学模型，对钻具钻入月壤过程进行了动力学仿真，得到的钻进阻力和钻进阻力矩结果可作为钻机设计的依据。

发文机构：中国空间技术研究院

关键词：钻取采样机构月壤探月工程

分类号： P184[天文地球—天文学]