文章來(lái)源：中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2021-01-19
自2011年嫦娥五號(hào)軌道器立項(xiàng)起，航天科技集團(tuán)八院就組織團(tuán)隊(duì)白手起家，展開(kāi)了攻堅(jiān)研制之旅。
攻關(guān)無(wú)所畏懼
小名“秋月”的“花總”，仿佛注定與月亮有緣。張玉花在載人航天領(lǐng)域干了18年，一紙調(diào)令加入探月團(tuán)隊(duì)，從嫦娥三號(hào)、四號(hào)再到五號(hào)，她一路走來(lái)，帶出了一個(gè)作風(fēng)硬朗的探月隊(duì)伍，一步一個(gè)腳印堅(jiān)定地走向月球。
探月工程三期最引人矚目的當(dāng)屬首次在38萬(wàn)公里外的月球軌道上進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，將裝有月壤的樣品容器從上升器轉(zhuǎn)移至返回器中。
2011年，八院對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移分系統(tǒng)的研制拉開(kāi)帷幕。團(tuán)隊(duì)成立之初只有8個(gè)人，號(hào)稱(chēng)八大金剛，軌道器副總師胡震宇分管對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移分系統(tǒng)的研發(fā)。
探月項(xiàng)目狀態(tài)復(fù)雜、繼承性較弱，可參考的東西可以說(shuō)只有“一頁(yè)紙”。為了完成技術(shù)攻關(guān)，胡震宇和時(shí)任對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師的鄭云青一起，帶領(lǐng)年輕的團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)展了4種對(duì)接方案設(shè)計(jì)和9種轉(zhuǎn)移方案設(shè)計(jì)。胡震宇介紹，通過(guò)多輪方案比較及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，他們最終確定了現(xiàn)在的抱爪式對(duì)接方案和連桿棘爪轉(zhuǎn)移方案。
軌道器和上升器在環(huán)月軌道滿足交會(huì)對(duì)接初始條件時(shí)，要求控制器在收到抓捕指令后1秒鐘內(nèi)控制抓捕機(jī)構(gòu)完成抓捕，21秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩器剛性連接。眨個(gè)眼的工夫就要完成對(duì)接，還是在38萬(wàn)公里外的月球。為驗(yàn)證方案樣機(jī)的功能，團(tuán)隊(duì)提出了吊掛式對(duì)接試驗(yàn)方案。把方案“變現(xiàn)”卻只有短短幾個(gè)月的時(shí)間了，沒(méi)有捷徑也沒(méi)有退路。
那段“不舍晝夜”的時(shí)光，仿佛起初是黑沉沉的夜，然后晨光微微明亮起來(lái)。
令大家印象深刻的是鑒定件力學(xué)試驗(yàn)，產(chǎn)品潤(rùn)滑采用的材料對(duì)濕度極度敏感。在上海的黃梅天，一場(chǎng)雨就可以使外部環(huán)境濕度達(dá)90%以上。當(dāng)時(shí)，振動(dòng)廠房空調(diào)通宵轟鳴，50個(gè)小時(shí)輪番上陣，試驗(yàn)不停。不眠不休不只是為了保證計(jì)劃節(jié)點(diǎn)，更是為了呵護(hù)產(chǎn)品。
“當(dāng)時(shí)我們最需要的是方便面和一個(gè)整夜的覺(jué)。”設(shè)計(jì)師劉洲回憶起那段歲月，只是云淡風(fēng)輕地笑笑。如何突破一個(gè)個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題，如何從無(wú)到有建立起一套完備的對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移仿真系統(tǒng)與硬件測(cè)試系統(tǒng)？“總結(jié)起來(lái)就4個(gè)字，無(wú)所畏懼。”對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移分系統(tǒng)現(xiàn)任主任設(shè)計(jì)師劉仲如是說(shuō)。
沖上云霄的吶喊
對(duì)于一個(gè)航天器而言，重量好比黃金，功耗好比白銀，減重以克計(jì)，降功以瓦算，這是一個(gè)讓設(shè)計(jì)師談之色變的永恒難題。航天器的這些約束，讓軌道器技術(shù)副總負(fù)責(zé)人李天義犯了難——除了在艙體結(jié)構(gòu)減重設(shè)計(jì)上想辦法外，還要對(duì)傳統(tǒng)航天器的電氣系統(tǒng)分工和電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念進(jìn)行創(chuàng)新整合和優(yōu)化。
不破不立，李天義綜合電子研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)十輪論證，將原有分散在多個(gè)分系統(tǒng)中的功能全部集成至數(shù)據(jù)管理功能中，形成了全新的綜合電子分系統(tǒng)。有人這樣形容集中攻關(guān)的強(qiáng)度：每天查閱資料整理報(bào)告重量可以用“噸”來(lái)計(jì)算，資料連起來(lái)可以繞地球一圈。“李總（李天義）永遠(yuǎn)放不下的是老花鏡，為了隨時(shí)看報(bào)告。”團(tuán)隊(duì)調(diào)度杜善亮打趣說(shuō)。
要實(shí)現(xiàn)電氣功能的整合，打“破”原有的設(shè)計(jì)方法，就必須建立一套新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這就如同將一個(gè)機(jī)器人體內(nèi)所有的骨骼結(jié)構(gòu)拆碎重組，還要保證它“活蹦亂跳”。
打破常規(guī)的設(shè)計(jì)方法讓資源統(tǒng)籌變成可能，一體化設(shè)計(jì)讓減重不再是難題；綜合電子關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，讓軌道器公共資源的利用率大大提升，身輕如燕的軌道器張開(kāi)雙臂踏上奔月之路。任務(wù)圓滿完成的一瞬間，團(tuán)隊(duì)每一個(gè)人都從心底迸發(fā)出沖上云霄的吶喊。
厲兵秣馬只為成功
2017年，軌道器研制團(tuán)隊(duì)厲兵秣馬，卻意外等來(lái)了貯存的消息——由于發(fā)射計(jì)劃調(diào)整，任務(wù)推遲發(fā)射，軌道器隨探測(cè)器總體貯存。2019年，經(jīng)過(guò)一年的貯存，當(dāng)軌道器團(tuán)隊(duì)再次整裝待發(fā)時(shí)，卻迎來(lái)第二次貯存的消息。
既然為成功守候，那就逆流而上。在嫦娥五號(hào)副總設(shè)計(jì)師查學(xué)雷的帶領(lǐng)下，整個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)軌道器開(kāi)展全面深入的壽命分析，確保各個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證到位、過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)受控。在3年貯存期間，嫦娥五號(hào)經(jīng)歷5次加電自檢，用沉甸甸的數(shù)據(jù)證明軌道器功能性能沒(méi)有下降；經(jīng)歷多次發(fā)射窗口的變更與飛行程序的更改，團(tuán)隊(duì)成員對(duì)于每一個(gè)可能的發(fā)射窗口進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)核，制定詳細(xì)的方案，確保隨時(shí)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。
軌道器總體主任設(shè)計(jì)師趙晨成天追著能源專(zhuān)家請(qǐng)教咨詢，不斷推翻又重新建立計(jì)算模型，一再細(xì)化各個(gè)飛行階段整器供電功率的時(shí)間軸，反復(fù)推演每個(gè)可能的發(fā)射窗口的飛行程序所需的能源需求，拿出一份份經(jīng)得起推敲的供電方案。
團(tuán)隊(duì)每個(gè)人心里都有向往勝利的渴望，匯聚成砥礪前行的保成功力量。把狀態(tài)控制做得嚴(yán)之又嚴(yán)，把飛控預(yù)案做得慎之又慎，把風(fēng)險(xiǎn)管控做得細(xì)之又細(xì)，已經(jīng)扎根在每個(gè)人的心里；把操作測(cè)試做得穩(wěn)妥可靠，把質(zhì)量工作做得全面堅(jiān)實(shí)，已經(jīng)是每個(gè)人的標(biāo)準(zhǔn)。軌道器始終枕戈待旦，隨時(shí)準(zhǔn)備向月球進(jìn)發(fā)。
“十年磨一劍，霜刃未曾試”。十年的積淀與努力讓嫦娥五號(hào)展現(xiàn)一飛沖天的豪邁，迎來(lái)擲地有聲的壯舉。
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