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月球“带货”归来,兵工科技为“嫦五”探月保驾护航

发布时间:2020-12-18

  12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺电,代表党中央、国务院和中央军委,向探月工程任务指挥部并参加嫦娥五号任务的全体同志致以热烈的祝贺和诚挚的问候。

  从长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器送入太空,到成功在月球着陆,再到从月球“带货”归来,中国兵器工业集团研制生产的多型产品发挥重要作用,助力嫦娥五号探月任务圆满成功。

  飞天

  11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。

  由西安近代化学研究所研制的高性能、宽环境适应性推进剂在长征五号芯级火箭点火、起动、级间侧推、反推、星箭分离等环节工作正常,有力保证了发射任务圆满成功。面对航天产品高质量要求,西安近代化学研究所科研人员以高度的政治责任担当,根据长五大推力运载火箭的使用要求及工况,研究了配套火药产品的燃烧机理机制,精心设计方案,对每一个参数、每一项指标都反复进行验证确认,破解了超宽燃烧平台控制技术、低燃温与高流量匹配技术、点传火时序控制等关键技术,经过系统科学裕度试验考核,使产品的质量满足航天发射万无一失的要求,成功助推了我国大运载火箭发射。

  运载火箭在发射前需要充入各种高纯气体,作为可控动力源以保证运载火箭正常的飞行姿态,不同型号的运载火箭对各类气体的露点、纯度均有明确的技术要求,发射现场使用的各类高纯气体是否达标直接影响火箭能否顺利升空。材料院山东非金属材料研究所自主研制的PDM-1型便携式露点仪、JQLD-6型冷镜式露点仪、AP型气体纯度分析仪,用于现场高纯气体露点值、气体纯度的检测,为探测器的顺利升空提供了有效、可靠的计量保障。此外,文昌卫星发射中心日常高纯气体的检测点号多、检测量大,配备了多台便携露点及水分检测仪器。山东非金属材料研究所技术人员多次赴现场对设备进行定期检定、校准和维护,发挥了坚实的计量保障和技术支撑作用。材料院内蒙古金属材料研究所生产的高性能铝合金焊丝在经历了长征五号B和长征五号遥四运载火箭发射检验后,该型号焊丝再一次成功接受了长征五号遥五火箭的考验,为我国首次地外天体探测、地外天体采样及地外天体发射返回任务保驾护航。内蒙古金属材料研究所理化检测中心肩负着嫦娥五号推进系统关键阀体的检测任务,为顺利保障嫦娥五号推进系统在各种阀体组合控制下实现减速、快速调整、悬停、小推力推进等功能贡献力量。

  特能集团陕西应用物理化学研究所研制的56套(件)火工装置、单元火工品在发射过程中完美作用,实现了发动机推力室及燃气发生器点火、排氢装置点火、太阳翼展开、数传天线解锁等功能,助力人类对月球的探索开启新篇章。

  落月

  12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区,并传回着陆影像图。

  嫦娥五号探测器上所搭载的“激光测距敏感器”核心测距器件--SPD-052型近红外增强型雪崩激光探测器由北方激光研究院自主研制,是嫦娥五号探测器落月过程中必不可少的“火眼金睛”,是确保探测器安全着陆的关键、核心器件,在嫦娥五号着陆下降阶段测量对月表距离,为着陆器提供距月面的距离信息,保障着陆器的正常工作以及卫星的精准软着陆。

  在着陆器精准实现月面软着陆过程中,特能集团华丰公司火工切割器精确做功,将着陆器内定向天线展开,释放着陆器主机天线,使其具备接收地面指令信号的条件;将着陆器内太阳翼展开,使其具备获得可持续能源的条件。药盒精准做功,释放着陆器支撑腿,使其具备软着陆条件。

  在嫦娥五号实施我国首次月面取样过程中,华丰公司火工切割器精准做功,释放着陆器机械臂,使机械臂具备抓取月球表面土壤的条件。

  展旗

  12月3日23时,嫦娥五号上升器起飞前,着上组合体在月球实现了月面国旗展开动作,五星红旗闪耀在浩瀚宇宙。这是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。

  整个展示系统分为月面国旗、压紧释放装置、展开机构三部分,陕西应用物理化学研究所负责其中关键部件“压紧释放装置”的研制任务,此次嫦娥五号任务是该装置的“首飞秀”。

  任务中共使用压紧释放装置2件,分别用于实现展开机构的可靠锁定和精准释放,以及自拍相机的转台解锁功能。在研制过程中,项目团队秉持“创新进取、严谨务实”的理念,在装置小型轻质化设计、低冲击设计、防紫外辐照等方面取得了技术突破。由于国旗展示系统是舱外单机系统,自火箭抛去整流罩后,装置便完全暴露在极端恶劣的环境条件中,因此压紧释放装置的环境适应性、经历严苛温度变化后的可靠性成为了技术研发的重点和难点。项目团队通过仿真计算找出了可靠性设计的关键部位,对内装药剂和部件在真空和极端温度条件下进行试验验证,优化了设计和材料性能参数。历经8年,一系列核心关键技术得以攻破,陕西应用物理化学研究所研制的压紧释放装置在国家火工品行业内,成为了深空环境中抗紫外辐照、抗极端温度、防冷焊等综合性能最优的一型火工装置,为嫦娥五号任务圆满成功贡献了火工力量。

  回家

  12月6日12时35分,嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离,进入环月轨道,准备择机返回地球,这标志着我国首次地外天体采样返回即将进入最后阶段。

  在嫦娥五号实施我国探测器首次月面点火起飞,返回月球轨道过程中,华丰公司药盒精确做功,使上升器与着陆器分离,令上升器具备接收月壤后返回月球轨道条件;打开上升器样品容器舱盖,使其具备盛装月壤的条件。耐高温切割器精确做功,释放上升器内太阳翼,使其具备获得可持续能源的条件。火工切割器释放样品容器,使样品具备转移至返回器的条件;用于轨道器与返回器组合体的分离解锁,使返回器具备变轨返回地球的条件。陕西应用物理化学研究所研制的返回过程中对接机构解锁功能,保证了后续任务圆满完成。

  着陆

  12月17日1时59分,携带着月球样品的嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。

  在返回器返回地球,最终安全着陆地球表面的过程中,华丰公司火焰雷管在返回器非电传爆系统中发挥起爆传爆作用,用于引爆弹射器,使返回器内降落伞弹出,确保返回器平稳安全着陆。

  揽月而归,踏梦而行。祝贺嫦娥五号探月任务圆满成功!

  来源/新华社、中国兵工报、西安近代化学研究所、特能集团、材料院、激光院   文/吴东斌 苏洁梅 惠子 崔剑 张登峰 张超


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