超越-20℃ 接“五姑娘”平安回家
文章來源：中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2020-12-22
12月17日凌晨，在眾人的等待和期盼中，嫦娥五號(hào)終于帶著彌足珍貴的月球樣品回來了。
“彈傘艙蓋！”回家之路啟動(dòng)了最后的回收程序，紅白相間的降落傘在內(nèi)蒙古四子王旗草原的夜空中完美展開，嫦娥五號(hào)如仙女般翩躚而至。這一刻，懷抱著“嫦娥”的冰雪世界寧?kù)o而美好。
從11月24日發(fā)射入軌以來，嫦娥五號(hào)歷經(jīng)長(zhǎng)途奔月、平穩(wěn)落月、辛勞“挖土”、月面起飛、月軌“一吻”、交接“包裹”、踏上歸途，每一步都完成得精彩漂亮。
現(xiàn)在，四子王旗冰天雪地。航天科技集團(tuán)嫦娥五號(hào)探測(cè)器回收試驗(yàn)隊(duì)員們已經(jīng)等候了一個(gè)多月。
作為回收試驗(yàn)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)，嫦娥五號(hào)探測(cè)器副總設(shè)計(jì)師阮劍華道出他們的使命——接“五姑娘”平安回家。
試驗(yàn)隊(duì)員迎接嫦娥五號(hào)返回器“回家”
安全帶回月球“禮物”
這次的回家之路并不陌生。早在2014年，為給嫦娥五號(hào)“探路”，探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)完整模擬了嫦五返回器再入返回過程，成功突破和掌握了半彈道跳躍式再入氣動(dòng)、熱防護(hù)、再入制導(dǎo)導(dǎo)航與控制（GNC）等月地高速再入返回關(guān)鍵技術(shù)。
“這次再入返回的技術(shù)狀態(tài)和之前試驗(yàn)任務(wù)時(shí)是一樣的。”探測(cè)器總體副主任設(shè)計(jì)師逯運(yùn)通曾參與過此前的回收任務(wù)，回想起那次完美的再入返回過程，他還有些小激動(dòng)。
再入過程最大過載小于5g、開傘點(diǎn)偏差值只有509米，返回器著陸時(shí)刻內(nèi)壁最高溫度只有28.5攝氏度、最大溫升也只有76.4攝氏度……有了之前的經(jīng)驗(yàn)，這一次保持技術(shù)狀態(tài)的嫦娥五號(hào)重在穩(wěn)妥可靠。
在這一點(diǎn)上，回收分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師榮偉深有同感：“回收過程是整個(gè)任務(wù)的最后一關(guān)，直接關(guān)系到任務(wù)成敗，可靠性要求排在首位。”
試驗(yàn)隊(duì)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置工作
此次任務(wù)中，由于“五姑娘”肩負(fù)重任——要帶著在月球上采集的“禮物”一起回來，所以返回器在艙蓋部分的構(gòu)型設(shè)計(jì)上有所變化。
在奔月過程中，返回器穩(wěn)穩(wěn)地坐在軌道器中，與著陸器之間還有對(duì)接艙和支撐艙，一路的旅行可謂十分愜意。而當(dāng)軌返組合體開始與上升器開展月軌交會(huì)對(duì)接并轉(zhuǎn)移樣品時(shí)，返回器就開始忙起來了。
返回器由4個(gè)部分組成，分別為大底、大梁、側(cè)壁和前端，月球樣品被裝在前端部分。返回器的重要任務(wù)是要將月壤安全帶回家，所以在樣品轉(zhuǎn)移進(jìn)入之前，返回器的艙蓋始終處于敞開狀態(tài)。
此前，從月球樣品轉(zhuǎn)移過程的視頻可以清楚地看到，樣品容器通過轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)一步步直到全部進(jìn)入到返回器，艙蓋隨之接到傳感器確認(rèn)指令自主進(jìn)行合蓋工作。
軌道器與上升器完成交會(huì)對(duì)接
這樣在太空中的合蓋動(dòng)作會(huì)不會(huì)導(dǎo)致密封性不夠好呢？逯運(yùn)通解釋，防熱設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在艙蓋和艙體的搭接部位特別設(shè)計(jì)了迷宮式的防躥火結(jié)構(gòu)，通過曲折的通道耗散熱流，“綜合考量來看，前端是返回器中最安全、最舒適的部位，可謂是用來接收和存放月壤的絕佳位置”。
就在返回著陸前兩天，逯運(yùn)通還接到嫦娥五號(hào)探測(cè)器總指揮兼總設(shè)計(jì)師楊孟飛的電話。由于裝有月球樣品容器的具體重量存在一定的不確定性，楊總讓他對(duì)再入返回過程再仔細(xì)地論證一遍。
可見，即便有了成功經(jīng)驗(yàn)，但需要兩次進(jìn)入黑障區(qū)的半彈道跳躍式再入返回過程依然是令所有人揪心的時(shí)刻。所幸，返回器以她弱小的身姿與大氣層的強(qiáng)大力量成功抗衡，以輕盈靈動(dòng)的“打水漂”過程給所有人吃了定心丸。
無畏嚴(yán)寒只為保護(hù)你
這一次的回家路雖熟悉，但由于著陸時(shí)間不同，作為回到家的第一站——著陸場(chǎng)的環(huán)境和6年前也大不相同。隆冬時(shí)節(jié)的深夜，茫茫積雪的草原和零下30攝氏度左右的氣溫，都給這次任務(wù)提出了新的挑戰(zhàn)。由于嫦娥五號(hào)的軌道設(shè)計(jì)需要考慮到每個(gè)階段的方方面面，從發(fā)射時(shí)間定下來的那一刻，在凌晨回收著陸就已經(jīng)鐵板釘釘。
11月中旬，試驗(yàn)隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)兼探測(cè)器總體主任設(shè)計(jì)師張正峰與總體部、508所和總環(huán)部的3名試驗(yàn)隊(duì)員第一批到達(dá)四子王旗，被突如其來的大雪和驟降的氣溫來了個(gè)下馬威。今年入冬以來，四子王旗著陸場(chǎng)下了十幾次雪，積雪最深處已經(jīng)沒過了腿肚子。
考慮到天氣多變的情況，和6年前主要以空中隊(duì)伍為主不同，這次試驗(yàn)隊(duì)的空中隊(duì)伍和地面隊(duì)伍都要具備獨(dú)立進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置的能力，不論哪支隊(duì)伍先找到返回器都能立刻開始相應(yīng)的工作。
空中隊(duì)伍正在進(jìn)行演練
此外，為了保證以最快的速度完成現(xiàn)場(chǎng)流程，試驗(yàn)隊(duì)還簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)處置過程，將一些后續(xù)處置步驟安排在返回器轉(zhuǎn)運(yùn)至朱日和機(jī)場(chǎng)后進(jìn)行。
這次返回器回家后穿的第一身“衣服”也是試驗(yàn)隊(duì)精心為她準(zhǔn)備的。返回器總裝主管徐世峰介紹，這套保暖星衣分為三層，在最里層和中間夾層之間還會(huì)為返回器貼滿暖寶寶，最外面再套上酷酷的迷彩棉服。
貼暖寶寶
雖然穿星衣外加貼幾百個(gè)暖寶寶要花費(fèi)不少時(shí)間，但試驗(yàn)隊(duì)員齊上陣，讓剛經(jīng)歷了2000攝氏度高溫“磨難”，又來到天寒地凍草原上的“五姑娘”感受到了家人滿滿的愛。
進(jìn)場(chǎng)后，試驗(yàn)隊(duì)按照著陸場(chǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)一安排，共開展了3次夜間搜索回收專項(xiàng)訓(xùn)練、1次積雪暗夜極寒條件搜索回收演練，一次大范圍著陸偏差和3次全系統(tǒng)綜合演練。
夜間搜索回收專項(xiàng)訓(xùn)練
草原上的寒冷程度超乎隊(duì)員們的想象，每一次演練結(jié)束后開會(huì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，如何在惡劣的環(huán)境中既快又好地高質(zhì)量完成任務(wù)成為大家集中討論的議題，應(yīng)對(duì)寒冷的防護(hù)措施也隨著每次演練而逐步升級(jí)。
探測(cè)器產(chǎn)保助理曹瑞強(qiáng)就像試驗(yàn)隊(duì)的“大管家”，一直和大家一起絞盡腦汁想了各種辦法，為的就是能在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置時(shí)更便捷更暖和。保暖棉帽、遮風(fēng)脖套、防護(hù)面具、眼鏡噴霧、防風(fēng)防水沖鋒衣、加厚手套、加熱襪子、防跳蚤襪套、防水戶外鞋……從上到下，每個(gè)試驗(yàn)隊(duì)員都是全副武裝。
全副武裝的試驗(yàn)隊(duì)員
即便如此，在此前最冷的一次演練時(shí)，隊(duì)員們?cè)诓菰洗鲜畮追昼娋蜁?huì)被凍得透透的，身上的熱量慢慢流失，手指和腳趾逐漸麻木而沒有知覺。尤其是起風(fēng)的時(shí)候，即使是里三層外三層穿得再厚，也可以真切地體驗(yàn)什么是“冷風(fēng)如刀”。
“這就是考驗(yàn)大家的時(shí)候，我們是航天人，我們干的是國(guó)家重大工程，要靠我們的意志力扛下來。”雖然心疼隊(duì)員們，但阮劍華也只能這樣激勵(lì)大家。
兌現(xiàn)最美好的承諾
3年前，當(dāng)嫦娥五號(hào)試驗(yàn)隊(duì)已經(jīng)打包好行李準(zhǔn)備出發(fā)去文昌發(fā)射場(chǎng)時(shí)，長(zhǎng)征五號(hào)遙二火箭發(fā)射任務(wù)失利的消息傳來。大家都蒙了，推遲到何時(shí)也是未知數(shù)。產(chǎn)品貯存之后，返回器總體也按照楊孟飛提出的“可信構(gòu)造與確認(rèn)”，與其他分系統(tǒng)一樣構(gòu)造可信的模型，再去想辦法進(jìn)行驗(yàn)證、確認(rèn)。
由于鑒定件與正樣件是環(huán)境條件一致、技術(shù)指標(biāo)一致的產(chǎn)品，所以，通過大量試驗(yàn)可以讓其暴露可能存在的問題。其中，僅針對(duì)返回器艙蓋機(jī)構(gòu)鑒定件進(jìn)行的開關(guān)蓋試驗(yàn)就做了200多次，而長(zhǎng)時(shí)間的貯存也讓試驗(yàn)隊(duì)員對(duì)這次出廠的產(chǎn)品尤為謹(jǐn)慎認(rèn)真。
此次回收試驗(yàn)隊(duì)進(jìn)場(chǎng)后的各項(xiàng)工作都進(jìn)行得很順利，大大小小的演練下來，不論是空中還是地面分隊(duì)的隊(duì)員，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作的流程都已經(jīng)熟稔于心。
試驗(yàn)隊(duì)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置工作
除了當(dāng)晚參與現(xiàn)場(chǎng)處置的隊(duì)員外，試驗(yàn)隊(duì)中來自102所的隊(duì)員會(huì)在返回器轉(zhuǎn)運(yùn)至朱日和機(jī)場(chǎng)后，使用便攜式激光掃描儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)掃描拿到第一手?jǐn)?shù)據(jù)。和6年前相比，這次他們帶來的設(shè)備在檢測(cè)精度和檢測(cè)時(shí)間上都有了不少進(jìn)步。
試驗(yàn)隊(duì)針對(duì)各種情況準(zhǔn)備了充分的應(yīng)急預(yù)案，即使是小概率事件也都做好最萬全詳細(xì)的準(zhǔn)備。除此之外，各個(gè)崗位的隊(duì)員都根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，每個(gè)環(huán)節(jié)都提前預(yù)想清楚，事無巨細(xì)。
為了防止風(fēng)雪影響，總體部負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)的隊(duì)員用活頁(yè)夾一頁(yè)頁(yè)翻過確認(rèn)相關(guān)事宜并拍照；為了保證無水肼推進(jìn)劑檢測(cè)儀能夠在寒冷戶外正常工作，502所負(fù)責(zé)推進(jìn)劑檢測(cè)的隊(duì)員為儀器專門準(zhǔn)備了保溫箱；為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的各種處置事項(xiàng)，總環(huán)部負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)總裝操作的隊(duì)員將所有可能用上的種類繁多的工裝都裝入工具箱中……
試驗(yàn)隊(duì)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置工作
一切就緒，只待“嫦娥”歸。隊(duì)員們興奮和緊張的情緒隨著時(shí)間的臨近而越發(fā)強(qiáng)烈，尤其是想到自己可能會(huì)第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，見到安然無恙歸來的她。這次回收試驗(yàn)隊(duì)中，有8人曾參與過再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)，還有很多隊(duì)員都是一直陪伴著嫦娥五號(hào)從出生到長(zhǎng)成，他們對(duì)“五姑娘”有著特殊的感情。
對(duì)于試驗(yàn)隊(duì)員來說，做好分內(nèi)之事，為圓滿的句號(hào)貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)，就兌現(xiàn)了自己最美好的承諾。而在阮劍華心里，這支試驗(yàn)隊(duì)中每一位隊(duì)員背后都是一本厚厚的故事書，他們風(fēng)華正茂正當(dāng)時(shí)，他們的家人也都可親可敬，每當(dāng)需要在組織和個(gè)人之間作出選擇之時(shí)，他們總會(huì)下意識(shí)地舍棄“小我”，成就“大我”。
返回器被直升機(jī)送離著陸區(qū)
十年陪伴，今朝夢(mèng)圓。現(xiàn)在，“五姑娘”平安歸來，他們也可以無愧于心地說上一句，“你看，我把最美好的青春年華獻(xiàn)給了你。”
【責(zé)任編輯：家正】
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