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航天六院強大可靠動力助「嫦娥四號」奔月

時間:2018-12-08 11:26:14來源:大公網

航天六院副院長欒希亭向媒體介紹該院「嫦娥四號」任務總體情況。(張仕珍 攝

  大公網12月8日訊(記者 張仕珍)12月8日凌晨2時23分,長征三號乙運載火箭搭載着嫦娥四號探測器,在西昌衛星發射中心成功發射,開啟了中國月球探測的新旅程。記者從位於西安航天基地的中國航天科技集團六院獲悉,作為中國航天液體動力國家隊,此次長征三號乙火箭的全部動力系統均由該院提供,而這亦是航天六院研製的系列動力第五次為嫦娥衛星提供全部火箭發動機和空間推進系統。強大精准的動力,將為嫦娥奔月提供可靠的保障。

  近50台發動機將應對38萬公里「千變萬化」

  據了解,此次長征三號乙火箭一級使用8台推力為75噸的常規發動機,二級採用1台相同推力的常規發動機,並配4台遊動發動機,三級則使用了兩台8噸推力的氫氧發動機。此外,航天六院還為嫦娥四號着陸器推進分系統配置了全部動力,包括1台7500N變推力發動機和28台小推力的姿控發動機。

  航天六院副院長欒希亭介紹,此次研製交付的近50台火箭發動機,從單台推力75噸主動力大發動機,到推力小到1公斤的空間推進發動機,個個身手不凡。有的力如千鈞,助推嫦娥四號探測器脫離宇宙速度,向着遙遠的奔月軌道飛去;有的則身輕如燕,將在接近月球表面時實施精准懸停、制動,讓嫦娥四號探測器在登上月球背面的每一步都穩妥可靠。

  據悉,為了應對嫦娥四號在38萬公里飛天登月過程中的「千變萬化」,保證發動機質量,航天六院科研人員在研製過程中從人員資格、零組件生產過程、配套產品優選確認、裝配過程控制、對外接口質量、量化控制、外購外協產品質量控制等8個方面提出了嚴格的質量控制要求。甚至還給火箭發動機做上了「醫學檢測」:導管內腔100%經過專業人員用內窺鏡檢查多余物,內外焊縫還要接受X光拍片「透視」探傷……

  7500N變推力發動機壽命和性能突破

  航天六院科研生產計划部宇航三處副處長魏鵬飛介紹嫦娥四號推進分系統研製情況。(張仕珍 攝

  據了解,在近50台發動機中,7500N變推力發動機作為探測器的心臟,此次將擔負近月制動、動力下降、減速調姿、懸停避障、緩慢下降等軟着陸任務,是嫦娥四號能否成功落月的關鍵。與嫦娥三號相比,嫦娥四號7500N變推力發動機此次在高性能和長壽命上實現了多項突破。

  航天六院科研生產計划部宇航三處副處長魏鵬飛告訴記者,7500N變推力發動機從外觀上來看,塗層更美觀,且通過提高塗層材料質量,細化塗層工藝技術,使得發動機上的塗層性能指標較之前提高3倍以上,性能與可靠性得到大幅提升。

  此外,7500N變推力發動機的性能指標也較以往有所提高,單位質量內推進劑的量所產生的沖量,由原來的308秒提高到了310秒。

  智能自主控制 提升發動機適應性

  由於此次嫦娥四號飛行試驗是人類首次在月球背面軟着陸,因此許多情況都未知。探測器發射后,推進系統工作模式繁多、過程複雜、耗時較長,且部分動作是在探測器測控狐段外,無法即刻接收指令和反饋結果,這些因素為探測器精確控制和保持最優狀態提出了難題。

  據介紹,為解決此難題,航天六院801所科研人員在理論分析和試驗驗證的基礎上,提出了部分智能自主控制程序。此程序可根據預先設定的條件自主調節工作狀態,使系統反饋更加及時,從而提升環境適應性。

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