快捷搜索:  angelina  as  WEB-INF/web.xml  xxx  test  angelina AnD 1=1  基辛格  a

揭秘嫦娥4號登陸月背關鍵裝備:變推力發動機

  今年春節期間,被稱為中國硬科技科幻大片的《流浪地球》熱映。電影中太陽即將毀滅,人類在地球表面建造出1萬多個巨大“行星發動機”,推動地球尋找新的家園。如同電影里展現的一樣,“發動機”是人類探索太空的關鍵技術之一。推動地球移動的發動機,對于目前人類科技而言只能是“科幻”;但在前不久圓滿完成的“嫦娥四號”工程任務中,美麗的嫦娥“四姑娘”代表地球上居住的75億人類,第一次登上月球背面,卻是我們這個時代太空技術發展高度的標志性成果之一。然而,又有誰知道,“四姑娘”這次人類歷史上首次月背之旅,多虧她穿上了一雙神奇的太空“舞鞋”——“嫦娥四號”變推力發動機。而變推力發動機的研制單位,就是位于西安的中國航天科技集團六院。

  ■首席記者 楊斌鵠

  打造量身定制的太空“舞鞋”

  2018年12月8日,從長征三號乙運載火箭上脫離后,“嫦娥四號”便信心滿滿,開始了她的太空“曼舞”。她知道,此去征程路遙遙,長達42萬公里。

  飛過漫長的旅途,“四姑娘”用一腳精準的“剎車”,成功被月球捕獲,正式登上表演的“舞臺”。動力下降、減速調姿、懸停避障……“嫦娥四號”穿上一雙量身定制的“舞鞋”——7500N變推力發動機,時而“輕手輕腳”,時而“開足馬力”……“四姑娘”在太空中一系列變換“舞姿”的動作,瀟灑自如。

  然而,鮮有人知道,這雙量身定做的“舞鞋”出自中國航天科技集團六院變推力發動機研制團隊成員之手。有媒體這樣形容7500N變推力發動機的表現,既“推得精、飛得穩”,又“變得妙、落得準”。

  值得一提的是,這雙“舞鞋”最早“穿”在嫦娥三號的“腳”上。“三姑娘”是我國第一個在月球表面實現軟著陸的探測器。落月過程要求發動機具備深度節流能力,能夠實現多種推力工況的快速變化。7500N變推力發動機的研制,正是為了圓“三姑娘”的“探月夢”。

  和“嫦娥三號”相比,“四姑娘”要實現世界上首次在月球背面著陸,環境更復雜,對發動機的要求也更嚴苛。“嫦娥四號”的這雙“舞鞋”,不僅要更“漂亮”,性能也要實現新提高。而令“四姑娘”感到非常幸運的是,這一次穿在她腳上的這雙舞鞋,真正地達到了要求:發動機外觀涂層更美觀,使用壽命更長;衡量發動機性能的指標——比沖,從原來的308秒提高到310秒。

  看似不起眼的涂層和2秒鐘的差距,這背后體現了六院變推力研制團隊精益求精的態度。在產品的質量復查單上,200多根導管、400多條焊縫管路、400多處螺釘連接都要做到精細化處理。為了讓運動部件配合更加準確,研制團隊將零件加工精度提高到0.005毫米。

  變推力發動機主任設計師蘭曉輝依然記得,在一次對即將交付產品的電性能測試中,有一個電磁閥開啟時間超出了設計要求的幾毫秒。盡管交付在即,為了達到“滿分”標準,團隊成員還是將產品重新拆卸、查找問題根源,最終成功解決問題。而他們所做的這一切,只為讓“嫦娥四號”能在險象環生、環境復雜的太空上演最美的“舞姿”,以最穩健的方式實現月背落月的目標。

  十余載艱難跋涉 攻克技術難關

  其實,這雙“舞鞋”的研制之路,早在2006年已經開啟。當時,“嫦娥三號”動力系統“最后一棒”的重任,落到了中國航天科技集團六院變推力發動機研制團隊的手中。面對一無經驗、二無材料的窘境,他們決定依靠自主創新,研發國產變推力發動機,解決“嫦娥三號”的動力問題。更為棘手的是,這雙“舞鞋”要求5年內完成交付。而常規情況下,從論證設計到產品交付,研制一種新發動機至少需要10年時間。時間緊、任務重,研發團隊的壓力可想而知。

  接到7500N變推力發動機研制任務之前,蘭曉輝多年從事運載火箭三級發動機二次啟動研制工作。外人看來,高空發動機與變推力發動機有著多次啟動、高工況工作的共同特點。但從專業角度來說,二者一個是固定推力、一個是變推力;結構設計方面,一個是固定部件、一個是活動部件,可謂天差地別。

  變推力發動機可行性研制論證任務,對蘭曉輝及其團隊而言是一道從未有過的難題。他們既面臨著國內從未有任何變推力發動機研制經驗、國外資料嚴重封鎖無可借鑒的多種困難。變推力發動機研制,由于先天不足,從一開始就面臨著山重水復疑無路的重重困難。而一旦不能在任務進度節點上攻克難關,還面臨著研制立項化為泡影的威脅。

  在重重困難面前,蘭曉輝帶領研制團隊艱難起步,以螞蟻啃骨頭的精神,挖掘現有的發動機基礎理論和相關技術,確定發動機各項設計目標,對各個部組件進行多方案論證,理順各個方案組合的可行性。發動機溫度過高、性能低、推力室燒穿,都是家常便飯。為了解決接踵而來的難題,研制團隊不斷迸發出新的智慧,在產品改進的同時,開發了發動機性能仿真計算、熱環境仿真試驗等軟件,加快了研制進度,不僅成功實現了研制立項,還節約了一筆不小的研制經費。

  2008年4月,600秒長時間變推力發動機可靠性試車的成功,標志著該發動機關鍵技術得到全面突破,轉入工程研制。然而,新的難題又紛至沓來。難度最大的是應探測器設計要求,在發動機周圍采取隔熱的方式進行熱防護。這對發動機自身冷卻提出了極為嚴苛的要求,不僅要求推力室壁耐高溫能力強,還要盡量讓燃燒室降低溫度,提高燃燒效率,兩者幾乎是悖論。蘭曉輝帶領團隊提出了創新的冷卻方式,使該發動機在性能和冷卻技術方面均達到國際先進水平,圓滿解決了這一難題。

  2011年底,當7500N變推力發動機連續8臺可靠性試車全部獲得成功,研制團隊緊繃的神經,總算稍稍放松。

  然而,到了“首秀”的那一天,蘭曉輝又緊張地“捏著一把汗”。探測器要在飛行至月球100公里高度時進行“緊急剎車”。然而,遙測數據傳回地面飛控中心有數秒鐘的延遲,一旦有任何失誤,探測器就會飛離軌道。好在發動機開機點火的信號準時傳回地面,“三姑娘”腳踏“舞鞋”,“舞步”精準又柔美。

  5年之后,美麗的“四姑娘”再次懷抱月球車,在天宇劃出一道美妙的弧線。身姿婀娜曼妙,亮相儀態萬方,讓時刻關注“嫦娥四號”落月動態的六院研制團隊喜極而泣。所有的艱難跋涉,在這一刻幻化成了幸福的淚水。 國際快報網,轉載請保留鏈接: http://www.stephaniejacquesmusic.com/qiwen/20190616632.html

您可能還會對下面的文章感興趣:

彩73 隆尧县 | 巴马 | 甘孜县 | 游戏 | 石门县 | 商南县 | 安塞县 | 银川市 | 仁寿县 | 东台市 | 天峻县 | 苍南县 | 泾源县 | 宜州市 | 曲沃县 | 长宁县 | 行唐县 | 舒城县 | 钟祥市 | 惠州市 | 彝良县 | 都匀市 | 石渠县 | 安化县 | 保康县 | 静安区 | 宁蒗 | 股票 | 苏尼特左旗 | 恩施市 | 塘沽区 | 新郑市 | 南华县 | 车致 | 万盛区 | 板桥市 | 山西省 | 逊克县 | 陵川县 | 呼和浩特市 | 安化县 | 沅陵县 | 浙江省 | 榆树市 | 嵩明县 | 蒙阴县 | 金塔县 | 江都市 | 渭南市 | 庆安县 | 镇平县 | 大关县 | 山丹县 | 新绛县 | 武平县 | 灌南县 | 宁都县 | 济南市 | 太谷县 | 巴中市 | 鄱阳县 | 龙泉市 | 隆德县 | 虎林市 | 民勤县 | 当涂县 | 祁东县 | 宕昌县 | 阿拉善左旗 | 温宿县 | 巨鹿县 | 凤山市 | 河西区 | 都安 | 沈丘县 | 许昌县 | 江陵县 | 乐安县 | 读书 | 通州区 | 马尔康县 | 甘谷县 | 二连浩特市 | 庆城县 | 常山县 | 蒲城县 | 兴隆县 | 塘沽区 | 文水县 | 承德市 | 侯马市 | 巴彦淖尔市 | 焦作市 | 平度市 | 陈巴尔虎旗 | 台东市 | 百色市 | 东明县 | 广灵县 | 慈利县 | 临城县 | 县级市 | 阿鲁科尔沁旗 | 信阳市 | 陕西省 | 嘉义县 | 临夏县 | 韩城市 | 墨脱县 | 商洛市 | 孟州市 | 客服 | 封丘县 | 柳河县 | 兴义市 | 炎陵县 | 五寨县 | 盐边县 | 新绛县 | 盘山县 | 太仓市 | 涟源市 | 昭觉县 | 曲水县 | 竹北市 | 浮山县 | 丹凤县 | 甘肃省 | 鄂温 | 荆门市 | 图们市 | 寻甸 | 五莲县 | 依安县 | 南溪县 | 木兰县 | 临洮县 | 长丰县 | 普定县 | 高雄市 | 辉南县 | 乐安县 | 西华县 | 武穴市 | 广饶县 | 建德市 | 墨玉县 | 永泰县 | 正定县 | 绥江县 | 凌源市 | 荆州市 | 广州市 | 鹰潭市 | 玛沁县 | 双峰县 | 阿克陶县 | 仪征市 | 长汀县 | 五河县 | 河源市 | 罗田县 | 安溪县 | 玉环县 | 阜新市 | 延安市 | 长丰县 | 马关县 | 双城市 | 柳林县 | 谢通门县 | 徐汇区 | 余庆县 | 闻喜县 | 莆田市 | 栖霞市 | 白朗县 | 高邑县 | 张家川 | 林芝县 | 宜君县 | 西安市 | 丘北县 | 阳谷县 | 南和县 | 宾阳县 | 牙克石市 | 天峻县 | 溆浦县 | 定州市 | 张家港市 | 光山县 | 禄丰县 | 抚宁县 | 宁城县 | 丰台区 | 大同县 | 农安县 | 桃园市 | 永仁县 | 电白县 | 齐齐哈尔市 | 东光县 | 玉溪市 | 瑞安市 | 仁布县 | 荥阳市 | 敖汉旗 | 綦江县 | 湖口县 | 衡南县 | 周至县 | 齐齐哈尔市 | 隆昌县 | 博野县 | 沁源县 | 辰溪县 | 雅安市 | 滕州市 | 巴马 | 泸水县 | 汉源县 | 文昌市 | 来凤县 | 苍南县 | 屏东县 | 鹰潭市 | 宜章县 | 贵阳市 | 鞍山市 | 民权县 | 伽师县 | 兴城市 | 池州市 | 榆树市 | 辽阳市 | 赤峰市 | 阳原县 | 师宗县 | 阳山县 | 遂溪县 | 余姚市 | 隆昌县 | 平阴县 | 北辰区 | 仙居县 | 陆良县 | 桐乡市 | 崇仁县 | 吉林省 | 花莲县 |