77台发动机助力嫦娥五号探月往返,突破背后是大国工匠的合力

24日凌晨,"胖五"将嫦娥五号姐姐送向前往月球的路上,而这一次是中国探月工程历史上最重要的一刻,我们不光将实现四个首次:首次在月球表面无人自动采样;首次从月面直接起飞;首次在月球轨道上进行无人交会对接,首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

还将为我们的星球探测器做好范例,这一次研发单位为了嫦娥五号探测器顺利登陆月球,成功带月岩返回一共准备了107台发动机,30台用在胖五身上,77台用在了探测器上。而大小不同,作用不同的发动力成为助力成功实施"挖土"的关键。

77台发动机助力嫦娥五号探月往返,突破背后是大国工匠的合力

嫦娥五号探测器,月球轨道做接力,只为带回月岩,为月球做"体检"

昨夜今晨,长征五号一飞冲天,当时的海南文昌发射场一片欢呼,这是我国探月历史上的一次盛宴,也是一个伟大的里程碑,自此我们将打开对月探索的新华章。这一次我们将带回属于我们自己的月岩,还将为在月球建立研究基地做准备,而这一切并不容易。

拿这个"胖五"运载火箭来说,它的身上就配套了30台火箭发动机,清一色的国产新一代绿色环保发动机。其中,8台120吨级液氧煤油发动机、2台50吨级氢氧发动机及2台9吨级氢氧发动机。

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而嫦娥五号探测器上的发动机就更多了,研发单位为了其能顺利开展工作,为其设计了三套推荐系统,而这些系统将为我国成功取回月岩提供动力保障,据六院专家介绍:

这三套推进系统由77台大小不同、性能各异的轨姿控发动机组成。系统性能指标高、质量轻、推进剂使用效率高,既能经历严酷的温度环境,又能适应宽范围使用温度。由于系统复杂,对其可靠性也有着更高要求。

我们已经知道嫦娥五号探测器主要由四大部分组成:轨道器、着陆器、上升器和返回器。

他们将首次在月球轨道进行一场"接力赛",而动力、控制等方面都是前所未有的难度。让我们一起来看下嫦娥五号探测器的组成:

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该探测器主要由四器串联组成,分别是:轨道器、返回器、着陆器、上升器。

轨道器是指任务实施时候停留在月球轨道,等待返回器带回月岩样品,然后重返地球;着陆器安装有反推火箭,执行月面软着陆,并自动进行月面采样、样品封装等操作;上升器以着陆器作为发射架,从月面动力起飞,携带月壤样品飞入月球轨道,并把月壤转移到返回器。

返回器是最终搭载月壤样品返回地球的结构部分,承受高速进入地球大气层时的高温和冲击,保护样品不受影响。

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这四部分紧密联系,分工协作。研发单位为着陆器、轨道器和上升器研制了三套推进系统,这是目前我国空间飞行器上最复杂的推进系统。

六院为探测器量身定做了两款3台新型发动机。其中,轨道器上的1台3000牛发动机,将为地月转移、月地转移中途修正、近月制动、离月加速提供推力;上升器上的1台3000牛发动机,相当于1枚微缩版运载火箭,将为月面起飞提供推力;探测器月面软着陆任务,将由1台7500牛变推力发动机完成。

为了实现功能同时能多带样品回来,嫦娥五号探测器充分做了"减肥运动",举个例子,研发团队为了减少其重量,在着陆器上用4台表面张力贮箱替代4台金属膜片贮箱方案,反复验证后,最终实现减重约26千克。

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光减重还不行,还得保证精确,这一场接力赛每一个选手都身怀绝技,零件本身加工精度高,对接任务要求精度也高,在离地球38万公里的月球轨道上玩接力,还得再次返回,其实就是一场空间站的对接和返回的演练。正是这77台发动力的精准动作,帮助其能够顺利完成任务。

探月工程顺利背后,是许许多多的科研力量合力,而这一切像极了探测器的工作原理

当我们惊叹这次任务的规模之巨,难度之大的同时,不禁回想起探月工程的研发过往。从1978年我们获取了礼品性质的1克月岩激起了我们探索月球的信心,许许多多的科研工作者孜孜不倦,通力合作。

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航空集团,各个高校,以及社会力量都在参与,其中哈工大、西北工业、中科大、南航等院校都分别为嫦娥探测器提供主力设计。

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正是由这些大国工匠们,扎实的科研攻关,我们克服了一个又一个困难,在空白的领域通力合作,也许你未曾听过他们的名字,也不曾知道他们的故事,但是当长征五号腾飞的那一刻,有一个欢呼来自我们内心,为大国工匠们点赞。

如果说是107台发动机为嫦娥五号奔月带来了动力,而大国工匠们也就是探月工程的发动机,大小不同,功能不同,但是都奔着一样的目标去。今年85岁的"嫦娥之父"欧阳自远还在一线,在文昌发射场我们看到的首席科学家刚好才36岁。

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半个世纪的薪火相传,我们的航空航天人才形成了有利的梯队,而这一切才刚刚开始。随着我国科技发展,更多的新科技加入到探月活动中。探月工程重大专项领导小组、航天科技集团八大科研生产联合体、数百个相关专业、上千家配套厂家,形成了合力共同推进我国深空探索的这个巨型飞行器。

11月注定是不平凡的,"奋斗者"号才刚刚载人坐底"世界第四极"马尼亚纳海沟的最深处,这一会我们又将登陆月球,去到别人未曾到过的区域,挖取别人从未挖过的月岩。

"上可九天揽月,下可五洋捉鳖"这一句终于在这个年代变成了现实。

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页面更新:2024-06-11

标签:工匠   嫦娥   文昌   发动机   发射场   推力   探测器   月球   助力   合力   样品   大国   轨道   科研   地球   动力   我国   系统

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