仿叶轮式半步行轮设计：月球车新型车轮研究

"基于车辆地面力学的仿叶轮式半步行轮设计与应用" 本文由赵一兵、邓云翔和郭烈等人撰写，探讨了一种新型的仿叶轮式半步行轮的设计，该设计旨在解决月球车在月壤表面行走时遇到的问题。研究结合了连续轮缘车轮和步行轮的特性，依据车辆地面力学原理，创新性地提出了双排叶片倒“八”字排列和非连续轮缘的圆柱形外截面设计。这种设计的目的是提高车轮在松软地形上的牵引力和行走效率。 文章中，作者首先指出了月球车现有车轮在月壤中的不足，如行走不稳定、越障能力有限等。然后，他们介绍了仿叶轮式半步行轮的结构优化，包括叶片的排列方式，这有助于增加接触面积和提升车轮的抓地力。此外，他们基于库伦被动土理论，推导出叶片受力的计算公式，进一步分析了车轮在土壤中的牵引力表现。 通过仿真软件模拟，研究者验证了装备这种新型步行轮的月球车在平直路面的行驶性能。仿真结果显示，该步行轮能够确保行驶的平稳性，并能有效地翻越一定高度的障碍物。特别地，单边越障能力超过双边越障能力，显示了其优越的越障性能。这一成果体现了新型车轮既保持了传统车轮良好的平顺性，又具备步行轮的卓越越障特性。 关键词涵盖了机械设计、月球车、步行轮、车辆地面力学、被动土理论以及叶片等相关领域，表明本文深入研究了这些主题，为月球车车轮设计提供了新的理论支持和技术方案。该研究受到了高等学校博士学科点专项科研基金、国家自然科学基金以及中央高校基本科研业务费专项资助的支持。 这篇论文提供了一个创新的解决方案，用于改善月球车在月球表面的行走性能，对于未来的月球探测任务具有重要的实践意义。