陜西造107臺發(fā)動機(jī)護(hù)送嫦娥攬?jiān)路掂l(xiāng)

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2020-12-17 09:51:02來源：陜工網(wǎng)

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　　陜工網(wǎng)訊(記者薛生貴)12月17日，歷經(jīng)23天的太空探索，出色完成數(shù)次高難度的精準(zhǔn)操作，嫦娥五號返回器終于攜帶著珍貴的月壤標(biāo)本，順利返回地球母親的懷抱，成功降落在預(yù)定著陸地點(diǎn)，我國首次月面自動采樣返回任務(wù)取得圓滿成功。據(jù)悉，嫦五奔月離不開航天科技集團(tuán)六院107臺性能功能各異的大小發(fā)動機(jī)全程暖心護(hù)航。

　　在23天內(nèi)，嫦娥五號探測器已經(jīng)多次刷新了中國深空探測技術(shù)的高度，完成了多項(xiàng)國內(nèi)首次，即首次在月球表面自動采樣、首次從月面起飛、首次在月球軌道無人交會對接與樣品轉(zhuǎn)移、首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。不僅如此，嫦娥五號完成的月球軌道無人交會對接與樣品轉(zhuǎn)移動作，更是世界首次，增添了世界探月歷史的新紀(jì)錄。

　　航天六院共研制交付了107臺大小發(fā)動機(jī)，其中長征五號遙五火箭上配套30臺發(fā)動機(jī)，包含8臺120噸級液氧煤油發(fā)動機(jī)、2臺50噸級氫氧發(fā)動機(jī)及2臺9噸級膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機(jī)，全部是我國新一代綠色環(huán)保發(fā)動機(jī)。

　　嫦娥五號采用軌道器、返回器、著陸器、上升器的四器串聯(lián)構(gòu)型，探測器的飛行模式也有多種組合，存在四器組合體、著上組合體、軌返組合體等形態(tài)，任務(wù)全程要經(jīng)歷多種飛行姿態(tài)和數(shù)十次姿態(tài)調(diào)整。航天六院為探測器配套77臺發(fā)動機(jī)，既為其提供主要動力，又為其提供俯仰、偏航、滾動的姿態(tài)指向控制力矩和軌道調(diào)整動力，從而出色完成軌道修正、近月制動、月面上升等一系列繁重任務(wù)。尤其是為探測器量身定做的2型3臺新型發(fā)動機(jī)——3000N軌控發(fā)動機(jī)和7500N變推力發(fā)動機(jī)，發(fā)揮關(guān)鍵作用，全程為探測器落月、取樣和返回提供動力保障。

　　11月28日20時許，經(jīng)過約112小時的奔月飛行，經(jīng)歷2次軌道修正，在距離月面約400公里處，重達(dá)8噸的嫦娥五號探測器上，3000N發(fā)動機(jī)成功實(shí)施點(diǎn)火，這一腳“太空剎車”精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)嫦娥五號探測器的近月制動，從而成功被月球引力捕獲，順利進(jìn)入環(huán)月軌道。一天之后，第二次近月制動再次成功實(shí)施，嫦娥五號得以最終進(jìn)入200公里的環(huán)月圓軌道，為執(zhí)行落月任務(wù)做好準(zhǔn)備。

　　12月1日23時許，在位于月球正面風(fēng)暴洋的呂姆克山脈以北地區(qū)，這片人類探測器此前從未到訪的地方，嫦娥五號探測器輕盈地踏上月球。7500N變推力發(fā)動機(jī)展開工作，歷經(jīng)主動減速、快速調(diào)整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落段，這穩(wěn)穩(wěn)地一落看似輕松，卻凝聚著航天六院眾多科研人員的智慧和心血。

　　12月3日23時10分，嫦娥五號上升器月面點(diǎn)火， 3000N發(fā)動機(jī)工作約6分鐘后，將上升器順利送入環(huán)月軌道，我國首次地外天體起飛就此實(shí)現(xiàn)。為克服發(fā)動機(jī)羽流導(dǎo)流空間受限、地月環(huán)境差異等問題，在3000N發(fā)動機(jī)研制中，六院研制團(tuán)隊(duì)高度重視發(fā)動機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性，充分考慮嫦娥五號探測器面臨的空間環(huán)境條件和著陸器的特殊任務(wù)需求，優(yōu)化技術(shù)方案，對發(fā)動機(jī)可能的工作環(huán)境進(jìn)行充分的驗(yàn)證。在提高發(fā)動機(jī)性能的同時，控制發(fā)動機(jī)推力室溫度，充分兼顧可靠、充裕的冷卻，從而保證了發(fā)動機(jī)長壽命可靠工作。

　　12月6日5時42分，嫦娥五號上升器歷經(jīng)4次軌道調(diào)整，成功與軌道器返回器組合體交會對接，并于6時12分將月球樣品容器安全轉(zhuǎn)移至返回器中，完美實(shí)現(xiàn)了我國首次月球軌道交會對接。此次任務(wù)中，六院共為軌道器、上升器和著陸器研制了我國目前空間飛行器最復(fù)雜的三套推進(jìn)系統(tǒng)。結(jié)合嫦娥五號探測器首次月面起飛、首次在38萬公里外的月球軌道上無人交會對接、首次攜帶月壤以接近第二宇宙速度返回地球等每一階段特殊要求，六院科研團(tuán)隊(duì)對推進(jìn)分系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品開展了多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)。軌道器上的3000N發(fā)動機(jī)，為地月轉(zhuǎn)移、月地轉(zhuǎn)移中途修正、近月制動、離月加速持續(xù)提供著源源不斷的推力。

　　12月6日12時35分，嫦娥五號返回器與上升器分離，進(jìn)入環(huán)月等待階段。當(dāng)返回器從38萬公里遠(yuǎn)的月球疾馳向地球時，飛行速度達(dá)到接近每秒11公里的宇宙第二速度，這與以往航天器從數(shù)百公里高的近地軌道返回地球時，所保持的每秒8公里的第一宇宙速度差距巨大。為幫助返回器減速飛行而計(jì)劃采用的半彈道跳躍式再入返回技術(shù)方案，要求返回器先以高速進(jìn)入大氣層，再借助大氣層提供的升力躍出大氣層，再以第一宇宙速度扎入大氣層，仿佛“打水漂”一般。這一階段中，除了3000N發(fā)動機(jī)的長程點(diǎn)火、持續(xù)發(fā)力、精確依據(jù)指令運(yùn)行外，軌道器上的38臺姿控發(fā)動機(jī)也一路精準(zhǔn)護(hù)航，使返回器始終保持正確的姿態(tài)指向，最終得以安全返回地面。

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