嫦娥五号探测器总经理室内设计师查学雷:月球表面“土方开挖”将提升6大技术性难关

2020-11-25 10:20:38

齿式联轴器

  嫦娥五号探测器是目前为止在我国研制开发的更为繁杂的航天飞机系统软件,由轨道器、回到器、着陆器、上升器4个器及其15个子系统构成。中国航天科技集团第八研究所嫦娥五号探测器总经理室内设计师查学雷表明,嫦娥五号探测器的航行程序流程比较复杂,给研制开发精英团队产生极大挑戰,而本次每日任务将完成在我国初次月球表面采样回到,使在我国变成继英国、乌克兰以后,第三个登陆月球采样返回地球的我国。

  白天黑夜极大温度差磨练“嫦五”

  查学雷详细介绍,本次嫦娥五号每日任务遭遇众多挑戰。

  第一,组合体分离出来面多。嫦娥五号因为一次发送要进行采样与回到每日任务,因而技术性上决策了该探测器具备轨道器和着陆器组合体、着陆器和上升器组合体、轨道器和回到器组合体、轨道器和支撑点舱及其轨道器与连接支撑架五个分离出来面,这种分离出来面均仅有一次性工作中的特性,一切一次分离出来出难题都将给每日任务的执行产生毁灭性的不良影响。

  第二,操纵全过程关键点严苛。嫦娥五号没有人采样器根据采样麻花钻深层次月球表面內部和采样机械手臂月球表面采样二种方式获得月球表面试品后,必须迁移到上升器里,上升器与轨道器连接后,又要将试品根据轨道器迁移到回到器里边,全部阶段务必分毫不差,微微相握,一切阶段操纵不细致,都将危害每日任务的进行。

  第三,技术性阶段多,研制开发难度系数大。嫦娥五号探测器将在距地球上38万多公里的月球表面轨道上进行上升器与轨道器的交会对接,没法依靠导航卫星的协助;另外,嫦娥五号探测器执行月表采样回到每日任务后,着陆器留到月球表面,上升器留到月球表面轨道,轨道器留到地球上轨道,由回到器带上试品回到土层,这般繁杂的技术性阶段全是对研制开发精英团队的挑戰。

  第四,温控规定高。月球表面大白天溫度约零上180,晚间零下150,白天黑夜温度差约330,没有人采样器需在约零上150的月球表面工作中,怎样确保采样器在这般高溫下一切正常工作中?而且上升器柴油发动机打火一瞬间溫度极高,怎样防止损坏上升器和着陆器?这都将是对研制开发团队的严峻形势。

  第五,减脂压力太大。因为火箭发动机的运输工作能力对嫦娥五号探测器的净重有严苛的管束,出自于操纵净重的必须,务必对探测器全部子系统开展“减肥”。因此,嫦娥五号轨道器初次应用大安装繁杂构形汽车轻量化构造和多沉余途径复合型传力构造,初次自主创新应用数次分离出来繁杂构形,初次选用大安装高分子材料一体成形插层变薄厚受力球冠技术性等七项自主创新技术性。

  将提升6大技术性难关

  查学雷和精英团队权威专家表明,此次每日任务能够说成在我国航空航天行业至今最繁杂、难度系数较大 的每日任务之一。而本次嫦娥五号探测器每日任务也将提升6个重要的技术性难关。

  难关1:轨道设计方案繁杂。嫦娥五号探测器航行环节多,各环节轨道计划方案藕合密不可分,轨道设计方案遭受测控技术、运输和着陆场的限定,约束多,各航行环节轨道在操纵和测量轨精密度能力有限的状况下,搭配精密度规定高;航行全过程还涉及到月球表面轨道交会对接、月地迁移等新的航行环节,航行全过程繁杂,轨道设计方案难度系数大;另外,轨道设计方案結果对采样点挑选及热控、供配电系统等子系统的设计方案有立即的危害。

  难关2:月面采样封裝技术性新。月面采样封裝每日任务选用表钻融合,多一点采样的方法,采样设备为全新升级研制开发,技术性新、难度系数大,必须考虑到航行每日任务及其探测器的测控技术、阳光照射标准、开关电源、热控等各种各样管束;采样期内遭遇月面高溫的办公环境;另外采样每日任务时钟频率焦虑不安、组织姿势多、不确定因素多。

  难关3:月面起降升高认证难。上升器根据降落服务平台的月面起降需处理月面起降原始标准与起降服务平台姿势不确定性、柴油发动机羽流挡水板室内空间受到限制、地月自然环境差别产生的认证技术水平大等难题。必须根据很多的路面模拟仿真实验对起降升高柴油发动机进行认证,但月面自然环境的独特性,低作用力、高真空泵等环境模拟促使路面认证比较艰难。

  难关4:月球表面轨道交会对接与试品迁移独立规定高。嫦娥五号月球表面轨道交会对接每日任务选用停靠在追捕式交会对接,且无卫星导航系统数据信号适用,必须在考虑到探测器的测控技术、阳光照射标准、姿轨控、开关电源、热控等各种各样约束下进行交会对接航行设计方案;嫦娥五号探测器的连接组织与试品迁移组织选用弱碰撞式连接组织,务必考虑到试品转移装置的设计方案,确保连接精密度考虑试品迁移规定。

  难关5:月地出射的精密度规定高。月地出射的关键目地是根据月球表面轨道上的轨道机动性,使轨返组合体进到月地迁移轨道,因为月地关联的持续转变,月地入射窗口及入射点部位均遭受严苛管束,为理论上的“零对话框”。

  难关6:地球大气髙速再入回到速率高。嫦娥五号探测器的再进航行与航行实验器基本一致。但配有月壤的试品器皿净重有一定的可变性,因而对回到器操纵的稳健性明确提出了较高的规定。

(文章内容来源于:广州日报)

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