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“嫦娥五号”探月返乡西安动力搭建76万公里天梯

11月24日,在海南文昌卫星发射中央,“长征五号”火箭成功发射“嫦娥五号”月球探测器。此次“嫦五”地月来回76万公里的征程中,位于西安的中国航天科技集团六院研制的107台发动机,持续接力,助推“长五”护航“嫦五”“探月返乡”。

此次“长征五号”运载火箭上,配套了六院研制的30台火箭发动机。其中,8台120吨级液氧煤油发动机、2台50吨级氢氧发动机及2台9吨级氢氧发动机,全部是我国新一代绿色环保发动机。可以说,有了这三型液氧煤油发动机和氢氧发动机,才让我国发射首个火星探测器和“嫦娥五号”这样大型的深空探测器成为可能。

在“长征五号”上,还有六院精心打造的辅助动力系统,由18台机能不一的姿控发动机以及配套的气瓶、阀门、管路和贮箱组成,是独一涵盖增压气体装置、输送系统、推进剂贮存装置和推力室的独立、完整的动力系统。恰是这30台火箭发动机,完美护送“嫦娥五号”开启探月之路。

与前四次奔月之旅比拟,这次的“嫦娥五号”将首次在月球表面自动采样,首次从月面腾飞,首次在月球轨道进行无人交会对接,首次带月壤以接近第二宇宙速度返回地球,也是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。六院研制的一系列空间轨姿控发动机,在这一任务中,派上了大用场。

“嫦娥五号”探测器由着陆器、上升器、轨道器、返回器等四个器组成。六院为“嫦娥五号”着陆与返回的三套推进分系统,研制了77台大小不同、机能各异的轨姿控发动机。同时,因为系统复杂,对推进分系统提出很高的可靠性要求。其中,重量是重要的技术指标之一。推进分系统累计减重约26kg,为整器研制提供了有力保障。

为确保“嫦娥五号”能平稳在月球着陆,并顺利返回地球,六院为其量身定做了两型3台新型发动机,其中轨道器上的一台3000N发动机,为地月转移、月地转移半途修正、近月制动、离月加速提供推力,而上升器上的另外一台3000N发动机,将为月面腾飞提供推力,相当于月球上的一枚微缩版运载火箭。1台7500N变推力发动机,将完成探测器着陆组合体月面软着陆任务。

比拟其它型号发动机组件,7500N变推力发动机上流量调节器上的零件加工,精度要求极高,公差仅为一根头发丝的1/80,仅一根流量调节锥上就有8处公差为微米级的加工难点。面对困难,六院科研人员迎难而上,为“嫦娥五号”落月采样返回任务全程保驾护航。

记者 关颖

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