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“探路小兵”是怎样炼成的?

来源:新华社作者:王敏 杨维汉责任编辑:康哲2014-10-24 19:18

新华社北京10月24日电 经过24日凌晨的成功发射后,如今,嫦娥五号“探路小兵”正以曼妙身姿奔向美丽的月球。在未来几天的漫漫征途中,身材娇小的“探路小兵”能否经受住重重考验呢?“娘家人”——航天科技集团五院的能工巧匠们为它塑造了一副健美又结实的身躯。

“小果核”上的巧焊接

从外观上看,飞行试验器的返回器很像是神舟飞船返回舱的缩小版。航天科技集团五院工艺师樊晓霞说:“虽然返回器小,但是它‘麻雀虽小五脏俱全’,法兰和焊缝的数量一点不比飞船返回舱少。这就像在一块大木板和一个小果核上雕刻同样复杂的雕像,很显然后者的难度要高出好几个量级。”

在“娇小”的返回器舱体上焊接,并不是件容易的事。五院529厂焊接工艺师曾如川介绍说,“别看舱体小,上面可是焊缝纵横交错。有些焊缝之间的距离非常近,焊接时很容易产生相互的叠加影响,产生较大的焊接变形。”以往飞船返回舱在焊接时采用的是整体式工装,由于舱体大、焊缝间距远,焊接时一般不用担心叠加影响,但这个方法很明显不适用于“浓缩版”的返回器。

经过深入学习、反复琢磨,曾如川设计出了一套全新的分体式工装,每次只固定一个法兰,焊接完了再进行下一个。这套工装结构形式简单,装配操作方便,各个法兰装配和焊接过程时互不影响和干涉,高质量地解决了“小”舱体带来的焊接“大”难题。

师傅们的悉心关照

对“娘家人”来说,虽然做惯了各种航天器,但此番对“探路小兵”却是格外关照。拿热试验来说,五院总装与环境工程部专家介绍说,一般情况下即便是大卫星,每颗卫星一次整星热试验即可,而此次返回器的热试验总数量不下十余次,可谓前所未有之多。

原来,“探路小兵”的返回器造型比较独特,是一个底面直径和高度都只有1.25米的锥形体,小小的身躯在热试验中的加热分区就多达32个。并且,加热笼与舱体之间的安全距离也不好把握。这些都给航天科技集团五院的师傅们出了难题。

为了确保它在太空之旅中顺利度过“冰火两重天”的考验,师傅们在各个环节绞尽脑汁,采取三维设计与热仿真相结合的方法为它私人定制了各种方案,并专门为它设计了红外加热笼,让它能更真实地提前感受太空的环境。

大本领要靠“秘密武器”

“探路小兵”身板虽小,但此次任务却要实施“打水漂”式再入返回等一系列高难度动作。五院专家介绍说,飞行试验器在重量、体积大幅减少的情况下,性能不降反升的“秘密武器”在于其广泛使用了大量高智能化、高集成度、小型化产品。

比如,由五院502所自主研发的小型星敏感器,是一款“会思考、能自主决策”的高智能产品。依托嵌入在产品中小型智脑,敏感器能把提取的星图与智脑中存储的海量数据进行比对、分析,从而在苍茫的宇宙中,找准自己的位置、坐标,对航天器在太空的自由驰骋进行姿态控制。除了“智商”高之外,星敏感器的“情商”也不低,它能自如地应对太阳光、星体反射光等恶劣空间环境的挑战,快速做出一系列应急响应,在精度控制上,更是达到国际领先水平,实属深空旅行的必备良品。

第二代CMOS相机是五院508所把轻量化做到极致的一款产品。每台相机只有巴掌大小,重量不及一个苹果重,却集光、机、电、热等多项先进技术于一身,具有长寿命、高可靠、自动拍摄、实时图像压缩,能应付恶劣太空辐射、温度环境,能承受发射时的强烈冲击和振动等高强本领。它战功赫赫、声名远扬。首张中国人自己拍摄的地球全景彩色图像、人类第一次近距离拍摄的“图塔蒂斯”小行星等国产“大片”均是出自第二代CMOS相机之手。