嫦娥五号月球“挖土”西安科技助一“臂”之力
本报讯（记者关颖）12月2日22时，经过约19小时月面工作，嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并已按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。此次，位于西安的航天科技四院为嫦娥五号采样任务助一“臂”之力。
嫦娥五号“挖土”的一举一动牵动人心。此次，自动采样是嫦娥五号任务的核心关键环节之一，依托全新研制的地外天体样品采集机构，通过机械臂表取和钻具钻取两种方式，分别采集月球样品。
嫦娥五号探测器采样“挖土套装”之一——用于表取采样的表采式机械臂机构，俗称“挖土铲”，它可以360度无死角可视化操作，臂的末端一头是一个小铲子，一头是浅表钻，可以轻松完成铲挖、浅钻、拾取这些动作，在我国地外天体上是首次使用。那么，表采式机械臂是如何发力的呢？这就要依赖于航天科技四院401所微特电机事业部研制的表采关节臂电机组件。如同人体手臂乃至手掌的力量来自肱二头肌、肱挠肌、掌肌等一样，机械臂各个关节的力量就来自于安装在关节处的4台表采关节臂电机组件。
该型号电机组件首次攻克了静磁力矩作为制动力矩使用、永磁材料高低温性能变化应用等技术，为我国首次月面采样返回提供了必不可少的动力。
月球表面的真空环境、巨大的昼夜温差、没有大气保护的宇宙辐射，这些考验都对提供动力源的关键组件提出了严苛的要求。电机组件要劲大、极度耐寒和耐热、轻巧……航天科技四院的研制团队自主提出了双绕组电机组件方案，两套绕组在同一壳体内完全电气隔离，独立工作，为任务完成上了“双保险”。
此外，首次在宇航任务中提出静磁力矩代替制动力矩方案，省去制动器环节，电机变得更小更轻。为了控制电机组件整体重量，将钢材做结构件替换成密度更小的铝合金，同时克服了铝合金线膨胀系数大导致的内应力问题。为了让电机组件适应月球表面的极端温度，对巨大温差变化下永磁电机组件的性能变化，不断进行资料收集、分析、仿真、论证、调整，直至最终满足覆盖整个任务周期。研制团队将宇航用旋转变压器的出线由焊接延长引线改为直接出线，消除了焊接带来的断裂隐患，避免了任何一个小概率事件发生的可能性。
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