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探索“五伍”飛向月球背后的秘密!走進天津航天機電設備研究所...(多張圖片)

發布日期: 2020-12-25 點擊: 367

探索“五伍”飛向月球背后的秘密!走進天津航天機電設備研究所...(多張圖片)

12月17日,我國的“ C娥5號”探空器降落在內蒙古四子王旗,成功完成了探月任務。在這次月球探索的返回過程中,“ C娥五號”軌道器,返回器組件和上升器成功完成了會合和對接,月球土壤被“回收”到太空中。幾牛的力量只是將重達幾噸的軌道器和返回器組件推向上升器的關鍵。

天津航空航天機電研究所的科研團隊經過七年的反復努力,以確保這幾只牛是“正確的”和“正確使用的”。從構建平臺開始,通過反復的技術創新,過程創新,算法創新和實驗創新,k66凯时官网最終確保了任務的完成并將月球土壤帶回了地面。

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“盡管中國已經掌握了太空交會對接技術,但是與以前的地球軌道交會對接相比,在38萬公里的月球軌道上沒有辦法依靠導航衛星的幫助。它完全依賴于探測器以完成對接,這需要在月球軌道測量和控制精度,月球軌道傳感器交互以及輕小型航天器對接等關鍵技術上取得突破,以便實際驗證“精確連接,無縫旋轉”的會合和對接。樣品轉移過程中,有必要在地面上進行全面的物理模擬。實驗是在天津航天機電設備研究所建立的微低重力環境模擬技術天津重點實驗室完成的。”天津航天機電設備研究所的技術人員說。

據了解,在實驗室中,地面交會對接測試中使用的傳感器和執行器是真實產品。為了模擬它們在太空環境中的對接狀態,有必要利用發動機噴氣機產生的推力來產生幾噸重的重量。重型模擬器會改變軌跡和姿態。盡管推力只有幾頭牛,但相差甚至在一千英里之外,研究人員不會犯任何錯誤。為此,天津航天機電設備研究所專門開發了大型超平支撐平臺,總面積1200平方米,單個平臺水平僅2弧秒,接縫高度差僅10微米

科學家說,“ Chang'e-5”模擬器只有在如此高的精度下,才能在平臺上執行幾乎無摩擦的運動,從而驗證了交會和對接過程中探針的引導,導航和控制技術。

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“ hang娥5號”的相關部分

解決難題從基礎開始

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為了確保測試的準確性,天津航天機電設備研究所的科研團隊完成了基礎,支撐機構,平臺主體,控制系統和調平系統等全方位挑戰。從成立之初,科研團隊就建立了針對天津當地地質條件的高精度,穩定的系統。

“凯时k66登录的科研團隊使用摩擦樁和高級水泥澆注方法,為整個大型平臺的施工提供了穩定的基礎。為了增強設備基礎與支撐調整之間的連接配合和接觸剛度機制,科學研究人員還向基礎中澆注了高精度花崗巖墊層。”據天津航天機電設備研究所技術人員介紹,底座與平臺之間的支撐調整機構是天津航天機電研究所擁有自主知識產權的產品,每個平臺下方由六套支撐進行調整調節機構,其中一些負責支撐,一些負責調節平臺姿態,一些負責提高支撐剛度1200個支撐和調節機構可確保測試模擬器即使在最惡劣的情況下也能順利通過拼接接縫危險情況。

此外,用于構建大型超平支撐平臺的材料也是核心問題之一。研究人員最初考慮了使用鑄鐵的方法,但是鑄鐵平臺的可維護性很差。用手觸摸,生銹和除銹會影響平臺的平坦度,最終選擇放棄此解決方案。經過大量的研究,最終,濟南的花崗巖成為了科研團隊的視線。這種花崗巖具有良好的物理性能,如高抗壓強度和耐腐蝕性,是建造大型平臺的理想材料。最后,在平臺上使用了200塊特別供應的天然濟南藍花崗巖。

各種尖端技術參與測試過程

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盡管已運送了200塊藍色花崗巖,但如何將它們放在一起?這已經成為測試科研團隊的問題。為了調整這200個花崗巖的水平度和拼接接頭的高度以滿足測試參數要求,研究人員專門開發了一種自動巡航檢查工具,以測量整個平臺的精度并自動將其水平。與傳統的手動檢查和調整相比,時間從1-2個月縮短到24小時,大大提高了平臺的工作效率和支持能力。

大型超級平板支撐平臺

天津航天機電設備研究所有關負責人透露:“大型超平支撐平臺也是氣浮微重力試驗研究的基礎設施,可以進行大量試驗研究。目前,除“ C娥五號”任務外,該平臺還實施了十多種類型和創新性的測試任務,如空間站和大型部署機構,今后還將提供強有力的支持。用于執行載人登月,太空形成飛行和深空探索。”

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該負責人說,大型超扁平支持平臺的成功開發,使我國完全告別了手動調試平臺的歷史,并使空中支持平臺的物理模擬躍上了臺階。一舉成為世界領先水平。未來,天津航天機電設備研究所將繼續進行深入的研究和探索,并迭代開發大規模的超平支撐平臺技術和低微重力仿真技術,為更多的用戶提供優質的服務。

此外,天津航天機電設備研究所的另一種產品也無意間進入了全國觀眾的視線。幾天前 自動測量設備 ,當中央電視臺訪問“ C娥五號”模擬試驗場時,懸掛在空中的耀眼的“包子氣球”恰好是由他開發的月球表面采樣機器人手臂的1 / 6g重力空氣懸浮補償。天津航天機電設備研究所。設備。

根據介紹 自動測量設備 ,該設備主要用于模擬月球重力環境,為地面測試和采樣機器人手臂的測試提供了更現實的工作環境。為了在月球重力環境下采樣,放樣主包裝容器并將其轉移到采樣機械手,已對密封包裝容器的整個工作過程進行了驗證。這種倒置的“包子”氣球不僅可以滿足測試現場的環境要求,而且還可以使整個設備染上濃郁的天津風味,這很有意思。

據天津航天機電設備研究所有關負責人介紹,在此次“ hang娥五號”探測任務中,研究所還承擔了升空,著陸器太陽翼機構,定向天線壓縮釋放機構,著陸器的著陸工作。太陽翼的機翼壓縮釋放裝置,表面采樣機械臂壓縮釋放裝置,樣品容器連接解鎖裝置以及衛星上的許多其他產品,并完成了準備和構建用于模擬月球表面的系統的任務。采樣區域和探測器熱量諸如控制執行,組裝和地面支持之類的多項任務為成功完成“ -5娥五號”探月任務提供了全方位的保證。

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