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NASA格伦研究中心正在开发和测试新型形状记忆合金巡视器轮胎
2020-05-12
[据每日航天新闻网2020年5月8日报道]NASA格伦研究中心正在开发的一种新型形状记忆合金(SMA)轮胎,可满足NASA未来火星巡视器探索火星表面复杂地形的需求。由这些变形材料制成的轮胎提供了无与伦比的耐用性,因为它们不像目前的刚性车轮那样与地形相适应,它们实际上可以包住岩石而不会有刺穿的危险。它们可以被设计成提供更平稳的行驶——就像增加减震器一样——以减少对巡视器系统的潜在损害。

格伦研究中心的首席轮胎工程师威维克·阿斯纳尼表示,格伦几年前就开始与美国轮胎工业合作,为月球开发一种更好的非充气或无气轮胎。这导致了一种被称为弹簧轮胎的先进轮胎的诞生,它是由钢弹簧组成的网络构成的,像传统的橡胶轮胎一样适应起伏的地形。格伦的工程师们已经用SMA制成的弹簧代替了传统的钢结构,以提高巡视器在极端岩石地形和火星低温环境下工作的能力。由于其重量更轻,牵引性和耐久性更好,这吸引了未来火星任务的策划者。

工程师们现在正在格伦的模拟月球运行实验室对SMA材料进行加工、设计和完成新的火星轮胎的环境测试。格伦的SMA材料和设计工程师负责人桑托·帕杜拉博士表示,正在开发一种火星级别的材料,它能极大地提高SMA的性能,并能在火星恶劣的环境下实现可逆的材料变形,同时又不牺牲性能。测试已经证明,SMA轮胎的优越抓地力满足或超过所有牵引性能的要求,并将赋予巡视器驱动能力,以跨越不同的地形。更有能力的轮胎允许一个巡视器设计使用4个轮胎,而不是过去的6个轮胎配置。因此,在未来的载人探索或机器人任务中,这些轮胎可以在运载工具和航天器设计中提供宝贵的灵活性。

与此同时,格伦的工程师们将继续推进SMA技术的成熟以使其应用于火星和地球上,如客运车辆、军用和飞机轮胎。一款概念性SMA客运车辆轮胎已经过测试,最终可能取代传统的充气轮胎,消除了在刺穿和充气不足情况下行驶的风险,同时提高了燃油效率和安全性。(中国航天系统科学与工程研究院  李虹琳)

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