我国探测器首次地外天体起飞 西安硬科技助嫦五踏上“返乡”路

西安日报 2020-12-05 03:18 大字

■记者关颖

12月3日23时10分,由中国航天科技集团六院研制的嫦娥五号上升器3000牛发动机开始工作,点亮了距离地球38万公里的“广寒宫”。3000牛发动机爆发出来的精妙推力,精准托举上升器从月面起飞。6分钟之后,成功将携带月壤样品的上升器送入到预定环月轨道。

与在地球起飞不同

月面起飞难上加难

12月1日23时许,嫦娥五号成功着陆月球,为避免极端寒冷的环境,嫦娥五号必须在月球白天的48小时内,完成采样以及其他科学任务,保证在月球入夜前离开月面。经过大约19小时的月面工作,12月2日22时,嫦娥五号顺利完成了月球表面自动采样,并按预定形式将样品封装保存在上升器中,可以随时飞离月面返回地球了。12月3日23时10分,嫦娥五号开始踏上了“返乡”之路。

完成在月球挖“土”的任务后,“五妹”如何踏上归途?航天六院专家介绍说,从月面起飞,与在地球上发射火箭不同,嫦娥五号上升器在月面起飞,没有成熟的发射塔架系统。着陆器相当于上升器的“临时塔架”,上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等问题。然而,面对这些接踵而来的问题,研发人员都一一破解了。

熟悉3000牛发动机的人都知道,今年8月2日7时0分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,3000牛发动机实现了完美首秀。在精准工作20秒钟后,顺利完成“天问一号”第一次轨道中途修正,继续飞向遥远的火星。而3000牛发动机完成这一动作,是在300万公里的太空之上。

虽然这一次是在38万公里外的月球之上,但与8月2日的首秀相比,这一次3000牛发动机点火助推上升器携带采样的2公斤月壤要踏上返乡之旅,更难、更复杂。

12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000牛发动机工作约6分钟,成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。

破解难题

他们是金牌发动机背后的“超强发动机”

对航天液体动力人来说,研制具备如此功能的发动机,面临着全新未知的环境和风险。

2010年3月,为嫦娥五号轨道器和上升器提供动力而研制3000牛发动机的关键任务,摆在了航天六院11所主任设计师兰晓辉和团队的面前。针对3000牛发动机推力室高性能燃烧、长寿命推力室冷却等关键技术,兰晓辉带领研制团队开始了艰苦的关键技术攻关。

从开始技术攻关到如今开始实施“采样返回”,兰晓辉和研制团队一起,经过数载砥砺奋进,数载披荆斩棘,立足于自主创新解决工程中的各种技术瓶颈问题。

终于,功夫不负有心人,他们辛勤的工作得到了回报。不仅满足了3000牛发动机高性能和长寿命的要求,而且能够应对复杂的空间环境所带来的问题,同时也满足了发动机结构质量的严格要求、月面起飞发射的特殊条件以及多次起动工作任务。

3000牛虽然是固定推力发动机,但是在制造生产过程中,发动机制造团队经历了喷管难、涂层难、中心杆液流试验难的“三难”阵痛。而最有体会的,自然是该厂生产制造团队的“探月者们”。“任务必须完成。不仅没有商量的余地,而且还得干好、干成!”面对这一特殊的“三难”,他们迎难而上,不惜一切代价,确保该型发动机研制不在自己手中误点。

12月3日深夜,他们的微信群里传递着互相庆贺的表情。不知道是谁写了这样一句话:你好,3000牛发动机!你好,嫦娥五号,我们期待你携“土”安全返乡!

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