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固体所缓冲拉杆保障“嫦娥四号”首次月球背面软着陆
文章来源: 王幸福 发布时间: 2019-01-03
  1310时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。固体所为此次月背探测提供了软着陆用关键产品——缓冲拉杆,这是嫦娥三号任务之后,固体所再次嫦娥四号成功软着陆做出重要贡献。

  仰望夜空,人们看到的只是月球正面,而月球背面却一直笼着一层神秘的面纱。月面就像一个“盾牌”,为地球挡住了陨石的直接撞击。因此,月球背面陨石坑的数量远远多于正面而且月面布满沟壑、峡谷、悬崖,平坦区域极少,这为“嫦娥四号”探测器月球背面软着陆以及月面巡视带来了巨大挑战

  嫦娥四号探测器着陆时,将面临四条主着陆腿着陆时间不一、冲击力分布不均带来巨大风险,在极端条件下部分拉杆将承受更为强烈的冲击拉伸作用,这要求拉杆必须高效、可靠、稳定地发挥吸能作用同时,由于着陆机构的整体重量受到严格约束,拉杆须在有限的体积、尺寸、重量和塑性变形条件下吸收尽可能高的能量。因此,拉杆材料必须具备极高的拉伸塑性、适中的抗拉强度和稳定的力学响应行为。由于在保障探测器安全着陆中起到重要作用,固体所研发的拉杆材料被确定为“嫦娥号”着陆系统的关键重要件。

  自2007年起固体所承担拉杆材料的探索任务,历经预先研究、方案验证、初样研制、工艺研究及正样研制等过程,经过坚持不懈的刻苦攻关,奠定了调控拉杆材料组织与性能的理论基础,设计并制备出了各项性能指标及空间环境适应性均优于技术要求的材料及产品;突破了拉杆产品多项冷、热加工关键技术,建立了完善的工艺体系和质量监控方法,有效保证了拉杆产品服役性能的可靠性、稳定性和一致性在拉杆材料组织与性能调控、拉杆结构设计以及各项工艺技术等方面取得了多项创新性成果。

  2013年,固体所研制的缓冲拉杆成功保障“嫦娥三号”月面软着陆,为我国首个航天器踏足地外天体做出了重要贡献。2014年,鉴于固体所在探月工程中的重要贡献,项目负责人韩福生研究员被人社部、工信部等六部委联合授予“探月工程嫦娥三号任务突出贡献者”荣誉称号,与此同时,单位获得国防科工局关于探月三期研制保障条件建设项目的经费支持,为固体所航天特种金属材料研发中心的建设与发展提供了重要契机。2016年,固体所与航天五院成立联合实验室,在多学科领域展开了深度合作。2017年,依托航天特种金属材料研发平台筹建的安徽省特种金属材料工程实验室获批立项,为航天新材料更新换代、应用推广奠定了良好基础。

  目前,固体所正在承担“火星一号”着陆器缓冲元件研制任务前期已顺利通过方案以及初样产品验收,并转入正样研制阶段,预计火星一号将于2020年前后发射;此外,载人登月项目已展开论证。作为“嫦娥三号”、“嫦娥四号”等探测器唯一拉杆材料提供单位,固体所自主研制的缓冲拉杆材料,将有望在我国深空探测领域发挥更加重要、长远的作用

  

  

  图为1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程(示意图)

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