CHERI月球微型巡视器分离与部署系统的设计与实验验证

针对5 kg级CHERI月球微型巡视器，研究团队设计并验证了由铝制底板、中心非爆炸式压紧释放机构和不对称四弹簧弹射阵列组成的分离系统。初期弹射试验发现柔性轮腿与底盘吸能导致速度损失，通过多体动力学模型等效底盘阻尼并重新优化弹簧；硬件迭代中先后出现弹簧卡滞和底板34 Hz一阶模态问题，基于密度的拓扑优化将基频提升至84 Hz，超过着陆器70 Hz要求且质量控制在1.6 kg内。最终构型通过验收级正弦、随机与冲击振动测试，用配重六分之一质量模型经光学动捕验证了与着陆器的分离间隙，并复现仿真自由飞行；试验表明着陆结果主要由触地与稳定动力学决定，残余俯仰角速度是主要可控设计参数。