您的位置:首页 > 经验点子

白手起家的故事(嫦娥五号轨道器白手起家的故事)

半个世纪前,苏联月球16号将101克月球土壤样本带回地球,这是人类历史上第一个自动采集月球样本并送回地球的探测器。整整50年后,在地球的东方,一群逐月追寻梦想的中国孩子上演了走出月宫收集宝物、绕月对接、送上太空的壮举。

自2011年嫦娥五号轨道器建立以来,中国航天科技集团八院探月工程负责人张玉华带领团队从零开始,展开了为期7年的研制和3年的储存之旅,这是她探月之路上最漫长、最艰辛的一次航天器。

张玉华从事载人航天飞行18年,从嫦娥三号、嫦娥四号到嫦娥五号,每一个订单都是来探月的,她一路走来,白手起家,带出了一支坚韧的探月队伍,坚定地一步一步向月球进发。

从方案论证到初样完成,张玉华和探月团队在月球轨道首次无人交会对接、首次样品转移等关键技术以及爪形机构独特对接、棘爪机构精细转移等一系列难度极高的动作上实现了突破.他们在第八研究院开创了深空探测的新领域。

奔跑在攻关路上无所畏惧

探月工程三期最引人注目的任务是在38万公里外的月球轨道首次交会对接,将装满月壤的样品容器从上升器转移到返回器。为了保证既定的“抓、握得紧、转得稳”的目标,准确可靠地控制夹持机构和传递机构是关键。

2011年,对接机构和样品转移子系统研发拉开序幕。团队成立之初,只有8个人,被称为八驴岗。轨道器副总工程师胡振宇负责对接和样品转移子系统的研发。虽然当时载人航天工程对接机构的发展已经有了基础,但探月三期对接和样品转移机构在功能和性能上都与异源同构外围对接机构有较大区别,难度更大,对精度和自主性要求更高。

在方案确定之前,团队非常纠结,探月工程处于复杂状态,继承性较弱。可以说只有“一页”可以参考。为完成技术攻关,胡振宇与时任对接与样品转移分系统总设计师郑运清带领年轻团队成员广泛调研国内外对接机构设计,开展了“推”上升器、“动”轨道器、“拉”返回器等4项对接方案和9项转移方案。胡振宇介绍,通过多轮方案比选和关键技术研究,最终确定了目前的爪式对接方案和连杆棘爪传递方案。

当绕月轨道满足交会对接初始阈值时,要求控制器在收到捕获指令后1秒内控制捕获机构完成捕获,并在21秒内实现两装置的刚性连接。眨眼就完成对接?还是在38万公里外的月球上?这是一个记录和艰难的考验。

为了验证样机的功能,团队提出了悬挂对接测试方案。“实现”计划只有几个月,退无可退。回看“熬夜”阶段,刚开始是一个漆黑的夜晚,后来晨光微微变亮。在最初样品开发的两年半时间里,迭代设计了三套图纸,开发了电气部分、电气测量部分和评估部分等六大块。

识别零件的机械测试印象深刻,溅射二硫化钼用于产品润滑。这种特殊的涂层材料对湿度极其敏感。在上海的黄梅天,一场不知道怎么休息的雨,就能让外界环境的湿度达到90%以上。当时振动车间的空调轰鸣了一夜,测试轮番50个小时不停

“当时我们最需要的是方便面和一夜的睡眠。”刘周回忆起那段时间,却只是淡淡地笑了笑。如何突破关键技术难题,如何从零开始搭建完整的对接和样品转移模拟系统和硬件测试系统,这四个字,无所畏惧。对接样品转移子系统现任总设计师刘忠如说。如果人力资源不够,他们将被收取加班费。如果地面测量设备不足,自行开发;到目前为止,没有任何困难可以阻止他们的“孩子”在月球轨道上炫耀。

来自心底冲上云霄的呐喊

嫦娥五号探测器的任务要求极其复杂,严重制约了产品研制的门槛。在开发初期,团队面临的最直接的困难是重量和功耗的不足。对于一个航天器来说,重量如金,功耗如银,重量减少量以克为单位,功率减少量以瓦为单位,这是一个让设计师们津津乐道的永恒问题。

航天器的这些限制使得轨道飞行器技术的副主管李天义感到困难。这就要求研究团队不仅要想办法减轻舱体结构重量,还要对传统航天器的电气系统划分和电子产品的设计理念进行创新、整合和优化。经过十多轮论证,由李天义领导的综合电子R&D团队集成了能源管控、火工品控制等全部功能。分散在多个子系统中,融入数据管理功能,形成全新的综合电子子系统。攻坚力度太大。报告的重量每天可以用“吨”来计算。当数据连接在一起时,它可以绕地球一周。“李灿从未放下的是老花镜,以便随时阅读报告。”车队调度员杜开玩笑说。

要实现电气功能的集成,打破原有的设计方法,必须建立一套新的设计标准。包括一系列通用的软硬件标准、接口标准,甚至建立一套全新的系统集成测试方法,探索一套全新的配套生产维护方法。这不比在保证其“身体”不受损伤的基础上,对机器人体内所有的骨骼和血液进行打散和重组,保证其“活蹦乱跳”的难度小。就像金庸小说里最厉害的武学大师,“被一掌打坏了,但还能走能跳,听指挥”。当然小说中描述的事情在现实中不会真的发生,但团队所做的是让它成为现实,打破常规的设计策略,让资源得到协调。

资源的利用率大大提升,身轻如燕的轨道器可以张开双臂踏上奔月之路。任务圆满完成的一瞬间,团队的每一个人都会从心底迸发出冲上云霄的呐喊。

厉兵秣马只为成功守候

2017年,轨道器团队厉兵秣马,却意外等来了贮存的消息——由于发射计划调整,探月三期任务推迟发射,轨道器随探测器总体转入贮存。2019年,经过一年的贮存,当轨道器团队再次整装待发时,却迎来第二次贮存的消息。面对两次发射推迟,整个探月团队沉默了,但沉默不意味着消沉,沉下心的是誓保成功的坚定信念。

既然为成功守候,那就逆流而上。在嫦娥五号副总设计师查学雷的带领下,整个团队对轨道器开展全面深入的寿命分析,确保各个产品设计验证到位、过程风险受控。在3年的贮存期间,嫦娥五号经历5次加电自检,用沉甸甸的数据证明轨道器功能性能没有下降;经历多次发射窗口的变更与飞行程序的更改,团队成员对于每一个可能的发射窗口进行设计复核,制定详细的方案,确保随时执行发射任务。

同事们还记得,轨道器总体主任设计师赵晨成天追着能源的专家请教咨询,不断推翻又重新建立计算模型,一再细化各个飞行阶段整器供电功率的时间轴,反复推演每个可能的发射窗口的飞行程序所需的能源需求,拿出一份份经得起推敲的供电方案,只为一个目标,能量平衡。团队每个人心里都有向往胜利的渴望,汇聚成砥砺前行的保成功力量,团队没有停止对任务的多维度思考,多层次的梳理,为的是成功。把状态控制做得严之又严,把飞控预案做得慎之又慎,把风险管控做得细之又细,已经扎根在每个人的心里;把操作测试做得稳妥可靠,把质量工作做得全面坚实,已经是每个人的标准。轨道器始终枕戈待旦,随时准备向月球进发。

“十年磨一剑、霜刃未曾试。”十年的积淀与努力让嫦娥展现一飞冲天的豪迈,迎来掷地有声的壮举。

作者:史博臻 王玓瑭

图:中国航天科技集团八院

编辑:张懿

  • 再生资源回收公司加盟(纸壳回收加盟是万亿级潜力商机)

    再生资源回收公司加盟(纸壳回收加盟是万亿级潜力商机)

    今天在Tik Tok刷了一个大项目。青岛的一位老大哥连夜飞到西安签约,加入一家纸壳回收公司。乍一看感觉自己少了几个亿,因为前两天有人提到双11的一个项目:双11大家

    2021-11-04
  • 哪个直播平台好赚钱(请问语音兼职直播哪个平台好)

    哪个直播平台好赚钱(请问语音兼职直播哪个平台好)

    先说说什么是语言聊天。顾名思义,语言聊天就是语音聊天,属于泛娱乐行业。现在这个行业已经发展到很多子领域,主要是社交领域,以交友为中心。让我给大家直观的了解一

    2021-11-14
  • 2元店有利润吗?剖析2元店真正的利润盈利模式

    2元店有利润吗?剖析2元店真正的利润盈利模式

    前几年非常红火的2元店现在依然有人在做,很多人不了解2元的东西怎么赚钱?其实站在大众的角度,就是会认为2元店所卖的东西就是两元一下的成本进价然后2元卖出去,赚一部分的差价,真是这样吗?可能不是。现在我们就来剖析一下两元店的真正利润和盈利模式。

    2021-09-08
  • 加盟美团外卖怎么赚钱(开外卖店到底赚不赚钱)

    加盟美团外卖怎么赚钱(开外卖店到底赚不赚钱)

    昨天贴了一个微标题,就是早上员工有事请假一个小时,我要去店里代班,拍了一张满是订单的照片。


    本来觉得挺好玩的,没想到好多朋友留言。


    有些外卖店不赚钱,为平台

    2021-11-05
  • 个人开一个汉堡炸鸡店大概需要投资多少钱

    个人开一个汉堡炸鸡店大概需要投资多少钱

      汉堡炸鸡虽然是高热量食物,但不妨碍吃的人非常多,并且受众人群男女老少都喜欢吃,所以有一定的投资优势,尤其是在当地城市的小吃街或者大型商场里,这个是做完可以直接带走吃,那

    2021-05-26