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航天科技八院812所承担火星环绕器展开试验任务侧记

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工商时报 2020-09-07 15:16

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原标题:航天科技八院812所承担火星环绕器展开试验任务侧记

天问一号火星探测器主要由环绕器和着陆器组成,共搭载13种有效载荷,带着“环绕、着陆、巡视”三项使命奔向火星。在长达7个多月的时间里,火星环绕器将扮演“太空出租车”“芭蕾舞伴”等角色。

火星环绕器安装有太阳翼、定向天线等七大类活动部件,航天科技集团八院812所承担了其中六大部件的整星级展开试验任务,为将着陆器这个“特殊乘客”安全、准时送达火星提供了强大助力。

从“0”到“1”的淬炼

2017年1月5日,伴随着通信技术试验卫星二号太阳翼在轨成功展开,812所承担的卫星太阳翼水平展开试验技术首次实现在轨成功验证。

近年来,812所一直致力于空间机构装配、展开、测试技术领域的研发,具备了太阳翼、天线、伸展臂等典型机构产品的整星级装配、展开、测试的软硬件技术和能力。

时间拨回到2013年6月,当时国内还没有太阳翼在轨水平展开试验成功的案例。“年轻人要保持对技术的敏感性,若能把平时吃饭、休息的时间都用到思考技术问题上,那么技术突破就快了。”812所总工艺师李志慧经常鼓励年轻的后辈们。

在进行初样星整星级试验时,团队发现前后两次展开试验时间差异较大,而且某一侧的太阳翼铰链无法有效锁定。“新技术研究不可能一帆风顺,从哪里倒下,就从哪里爬起来”,型号“两总”的鼓励给了研究人员极大的支持和强劲的动力。

最难啃的骨头是单点配平精度对太阳翼锁定性能的影响,团队采用控制变量法对关键参数进行量化控制,先后开展了300余次摸底试验,一次又一次推倒重来,一次又一次自我否定。经过数十轮的方案迭代,团队终于摸索出了一种“采用多点、多自由度配重悬挂”的方法,有效解决了配平精度对太阳翼锁定性能的影响,将重力平衡精度控制在几克级。相比传统的展开方式,该方法大幅提升了精度,更加真实地模拟出卫星在轨展开过程,在空间机构展开测试领域取得了突破性进展,为接下来承担火星环绕器的展开试验任务奠定了坚实的技术基础。

从“1”到“N”的升华

面对展开机构种类繁多、运动轨迹复杂、技术难度大、力平衡精度高、任务节点紧张等困难,卫星展开团队敢啃硬骨头,沉下心来深入研究,经过多轮方案迭代,并邀请专家集中研讨,最终仅用两周时间便完成了器上所有机构的展开方案设计。

特别是器上安装的大口径大质量定向天线,口径约2.5米,重量约80公斤,展开过程为三维运动。这些产品特性均对天线装调精度保证、展开运动模拟、运动主动跟随及重力平衡精度等提出了前所未有的挑战,难度很大。

展开专业工艺师带领团队人员日夜奋战,研究定向天线特性,展开运动学分析,设计吊挂装置、分析误差等,圆满完成了定向天线地面展开试验任务。

火星环绕器涉及的展开机构多、研制单位多、状态流程多,型号主任工艺师张则梅对外主动加强与各研制单位的技术沟通协调,对内积极组织策划机构展开相关工作。在团队的共同努力下,812所分别于2017年7月、2019年3月圆满完成了火星环绕器初样、正样六大部件的展开试验任务。

“天问一号”的成功发射离不开航天人默默地付出,一道道难关的攻破也离不开航天人的智慧和奋斗。他们奏出的华美乐章,让火星环绕器的舞姿显得分外妖娆。(侯鹏) 来源:航天科技网站返回搜狐,查看更多

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