文章來源:中國航天(tian)科技(ji)集團(tuan)有限公司 發布時間(jian):2022-01-19
自2011年嫦(chang)娥五號(hao)軌道器立項起,航天科技集團八院就組織團隊(dui)白手起家(jia),展開了攻堅研制之旅。
攻關無所畏懼
小名(ming)“秋月(yue)(yue)”的“花(hua)總”,仿佛注定(ding)與月(yue)(yue)亮有緣。張玉花(hua)在載人航天領域干了(le)18年,一(yi)(yi)紙(zhi)調令加入探月(yue)(yue)團(tuan)隊(dui),從嫦娥三號(hao)、四號(hao)再到(dao)五號(hao),她一(yi)(yi)路走來(lai),帶(dai)出了(le)一(yi)(yi)個作(zuo)風硬朗的探月(yue)(yue)隊(dui)伍,一(yi)(yi)步一(yi)(yi)個腳(jiao)印堅定(ding)地(di)走向月(yue)(yue)球。
探月工程三(san)期(qi)最引人矚(zhu)目的當屬首(shou)次在38萬公里外的月球軌(gui)道上(shang)進行交會對(dui)接,將裝有月壤的樣品容(rong)器從上(shang)升(sheng)器轉移至返回器中。
2011年,八院對接與樣品(pin)轉移(yi)分(fen)系(xi)統(tong)的研制拉開帷幕(mu)。團隊成立(li)之初(chu)只有8個人(ren),號稱八大(da)金(jin)剛,軌(gui)道器副總師胡震宇分(fen)管對接與樣品(pin)轉移(yi)分(fen)系(xi)統(tong)的研發。
探(tan)月項目(mu)狀態復雜、繼承(cheng)性(xing)較(jiao)弱(ruo),可(ke)參考的(de)(de)東(dong)西可(ke)以說只有“一頁紙”。為(wei)了(le)(le)完(wan)成技術攻(gong)關,胡(hu)震(zhen)宇和時任(ren)對接(jie)與樣品轉(zhuan)(zhuan)移分系(xi)統主(zhu)任(ren)設計師的(de)(de)鄭云青一起,帶領年輕的(de)(de)團隊成員開展了(le)(le)4種對接(jie)方案設計和9種轉(zhuan)(zhuan)移方案設計。胡(hu)震(zhen)宇介紹,通過多輪方案比(bi)較(jiao)及(ji)關鍵技術攻(gong)關,他們最終確定了(le)(le)現在的(de)(de)抱爪式對接(jie)方案和連(lian)桿棘爪轉(zhuan)(zhuan)移方案。
軌道器(qi)和(he)上升器(qi)在環(huan)月軌道滿(man)足交會對接(jie)初始條件時(shi),要求控制(zhi)器(qi)在收到抓(zhua)捕指(zhi)令(ling)后1秒鐘內(nei)控制(zhi)抓(zhua)捕機(ji)構完(wan)成抓(zhua)捕,21秒內(nei)實現兩器(qi)剛(gang)性連(lian)接(jie)。眨個(ge)眼的(de)工夫就要完(wan)成對接(jie),還是在38萬公里外的(de)月球。為驗證方案(an)樣機(ji)的(de)功(gong)能,團隊提(ti)出了吊掛(gua)式對接(jie)試驗方案(an)。把方案(an)“變(bian)現”卻只(zhi)有短(duan)短(duan)幾個(ge)月的(de)時(shi)間了,沒(mei)有捷徑也沒(mei)有退路。
那段“不舍晝(zhou)夜(ye)”的時光(guang),仿佛起(qi)初(chu)是黑(hei)沉沉的夜(ye),然后晨光(guang)微微明亮起(qi)來(lai)。
令大家印象深(shen)刻的(de)是鑒定件力學試驗(yan),產(chan)品潤(run)滑采用的(de)材料(liao)對濕度極度敏感。在上(shang)(shang)海的(de)黃梅天,一場雨就(jiu)可以(yi)使外部環境濕度達90%以(yi)上(shang)(shang)。當時,振動廠房空調通宵(xiao)轟鳴(ming),50個小時輪番上(shang)(shang)陣,試驗(yan)不停。不眠(mian)不休不只是為了保(bao)證計(ji)劃節點,更是為了呵護產(chan)品。
“當時我們最需要的(de)是方便面和一個(ge)整夜(ye)的(de)覺(jue)。”設(she)計師劉洲回憶起(qi)那段歲月(yue),只(zhi)是云(yun)淡風(feng)輕地笑笑。如(ru)何(he)突破一個(ge)個(ge)關鍵(jian)技術難(nan)題,如(ru)何(he)從無到(dao)有(you)建立(li)起(qi)一套(tao)完備的(de)對接與樣(yang)(yang)品(pin)轉(zhuan)移仿真系統(tong)與硬件測試系統(tong)?“總(zong)結起(qi)來(lai)就4個(ge)字,無所畏懼。”對接與樣(yang)(yang)品(pin)轉(zhuan)移分系統(tong)現任(ren)主任(ren)設(she)計師劉仲如(ru)是說。
沖上云霄的吶喊
對(dui)于一(yi)個(ge)航天器而言(yan),重量(liang)好(hao)(hao)比(bi)黃金,功耗好(hao)(hao)比(bi)白銀,減(jian)重以(yi)克計(ji)(ji),降(jiang)功以(yi)瓦算,這(zhe)是一(yi)個(ge)讓設計(ji)(ji)師談之色變的(de)永恒難(nan)題。航天器的(de)這(zhe)些約束,讓軌道器技術(shu)副總負(fu)責人李天義(yi)犯了(le)難(nan)——除了(le)在艙(cang)體結(jie)構減(jian)重設計(ji)(ji)上想辦法外,還要對(dui)傳統航天器的(de)電氣(qi)系統分(fen)工和電子產品設計(ji)(ji)理念進(jin)行創新(xin)整合(he)和優化。
不(bu)(bu)破不(bu)(bu)立(li),李(li)(li)天(tian)義綜合(he)電子研發團隊經過數十(shi)輪(lun)論證,將原有(you)分散在(zai)多個分系(xi)統中(zhong)的(de)功能全部集成至數據管理功能中(zhong),形成了(le)全新(xin)的(de)綜合(he)電子分系(xi)統。有(you)人這樣形容集中(zhong)攻關的(de)強度:每天(tian)查閱資(zi)料整理報(bao)(bao)告(gao)重量可以用“噸”來計算,資(zi)料連起來可以繞地(di)球一(yi)圈。“李(li)(li)總(李(li)(li)天(tian)義)永(yong)遠放不(bu)(bu)下的(de)是(shi)老(lao)花鏡,為(wei)了(le)隨時看報(bao)(bao)告(gao)。”團隊調度杜善(shan)亮(liang)打趣說。
要(yao)實現電(dian)氣功能(neng)的整(zheng)合,打(da)“破”原(yuan)有的設計方法,就必須(xu)建立一(yi)套新(xin)的設計標準。這就如同將(jiang)一(yi)個機器人(ren)體內所(suo)有的骨骼結(jie)構拆碎重(zhong)組,還要(yao)保證它(ta)“活蹦亂跳”。
打破常規的設計方法讓(rang)(rang)資源統籌變成可(ke)能,一(yi)體(ti)化設計讓(rang)(rang)減重(zhong)不再是難題;綜合電(dian)子關鍵技術的攻關,讓(rang)(rang)軌道器公共資源的利用率(lv)大大提升,身輕如(ru)燕的軌道器張開雙(shuang)臂踏上奔(ben)月之路(lu)。任務圓滿完成的一(yi)瞬間,團隊每一(yi)個人都從心底迸發出(chu)沖(chong)上云(yun)霄的吶喊。
厲兵秣馬只為成功
2017年(nian),軌(gui)道(dao)(dao)器研制團隊厲(li)兵(bing)秣(mo)馬(ma),卻意外(wai)等來了(le)貯(zhu)(zhu)存的(de)消息——由于(yu)發射計劃調整,任(ren)務(wu)推遲發射,軌(gui)道(dao)(dao)器隨(sui)探測器總體貯(zhu)(zhu)存。2019年(nian),經(jing)過一(yi)年(nian)的(de)貯(zhu)(zhu)存,當(dang)軌(gui)道(dao)(dao)器團隊再次(ci)整裝(zhuang)待發時,卻迎來第二(er)次(ci)貯(zhu)(zhu)存的(de)消息。
既然為成功守候,那(nei)就逆流而(er)上(shang)。在嫦(chang)娥五號副(fu)總設計(ji)師查(cha)學雷(lei)的帶(dai)領下,整個(ge)團(tuan)隊對軌道(dao)器開展(zhan)全面深入的壽命(ming)分(fen)析,確保(bao)各個(ge)產品設計(ji)驗(yan)證(zheng)到位、過程風險受控。在3年貯存期間,嫦(chang)娥五號經(jing)歷5次(ci)加電(dian)自(zi)檢,用(yong)沉甸甸的數據證(zheng)明軌道(dao)器功能(neng)(neng)性能(neng)(neng)沒有下降;經(jing)歷多次(ci)發(fa)射窗(chuang)口的變更與(yu)飛行(xing)程序的更改,團(tuan)隊成員對于(yu)每一個(ge)可能(neng)(neng)的發(fa)射窗(chuang)口進行(xing)設計(ji)復核,制(zhi)定詳細的方案,確保(bao)隨時執(zhi)行(xing)發(fa)射任(ren)務(wu)。
軌(gui)道器(qi)(qi)總體主(zhu)任設計師趙晨(chen)成天追著(zhu)能(neng)源專家請教咨詢,不斷推(tui)翻又(you)重(zhong)新建立計算模型,一再細化各(ge)個(ge)飛(fei)行(xing)階(jie)段整器(qi)(qi)供電功率的(de)時間軸(zhou),反復推(tui)演每個(ge)可能(neng)的(de)發射窗(chuang)口的(de)飛(fei)行(xing)程序(xu)所需(xu)的(de)能(neng)源需(xu)求(qiu),拿出(chu)一份份經得(de)起推(tui)敲的(de)供電方案。
團隊(dui)每個(ge)人心里都有向往勝利(li)的渴望(wang),匯(hui)聚成砥(di)礪前(qian)行的保成功力量。把狀態控制做得(de)嚴(yan)之又嚴(yan),把飛控預案(an)做得(de)慎之又慎,把風險管(guan)控做得(de)細(xi)之又細(xi),已經扎(zha)根在每個(ge)人的心里;把操作(zuo)測試(shi)做得(de)穩妥可靠,把質量工作(zuo)做得(de)全面(mian)堅實,已經是每個(ge)人的標準。軌道器(qi)始(shi)終枕戈待旦,隨(sui)時(shi)準備(bei)向月球進(jin)發。
“十年磨一劍(jian),霜刃未曾試”。十年的積(ji)淀與努力讓嫦娥五號展現(xian)一飛沖天(tian)的豪(hao)邁,迎來擲(zhi)地有聲(sheng)的壯舉。
【責任編輯:家正】