7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī) 助力嫦娥四號(hào)順利落月

嫦娥四號(hào)探測(cè)器1月3日順利著陸月球南極—艾特肯盆地的馮·卡門隕坑，代表全人類首次登陸造訪月球背面，并開(kāi)展月球巡視。在本次落月過(guò)程中，中國(guó)航天科技集團(tuán)六院(簡(jiǎn)稱“航天六院”)研制生產(chǎn)的1臺(tái)7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)和近30臺(tái)小推力姿控發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)完美，為著陸器推進(jìn)分系統(tǒng)配置了全部動(dòng)力，提供了靈敏、可靠的服務(wù)。

圖片為嫦娥四號(hào)探測(cè)器動(dòng)力下降過(guò)程降落相機(jī)拍攝的圖像。中國(guó)國(guó)家航天局/供圖

據(jù)悉，艾特肯盆地是太陽(yáng)系內(nèi)已知最大的撞擊坑，對(duì)其進(jìn)行勘測(cè)有助于解答與月球有關(guān)的一系列重要疑問(wèn)，包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)和熱演化。與嫦娥三號(hào)相比，首次造訪月球背面的嫦娥四號(hào)，不僅要克服通信障礙，而且要應(yīng)對(duì)月球后方更加崎嶇的地形，實(shí)現(xiàn)更難的精確控制。

由于探月任務(wù)的不同，嫦娥四號(hào)的著陸方式與工作狀態(tài)性也有了很大的提升。月球正面有較為寬闊的平原，雖有許多隕石坑，但其坑底相對(duì)平整，嫦娥三號(hào)采取弧形軌跡緩慢著陸。而月球背面的地形則更為復(fù)雜，隕石坑更多，地勢(shì)更陡峭，為了避免撞到峭壁，嫦娥四號(hào)則采取了近乎垂直的著陸方式。

鑒于以上新的著陸環(huán)境和要求，航天六院從人員資格、零組件生產(chǎn)過(guò)程、配套產(chǎn)品優(yōu)選確認(rèn)、裝配過(guò)程控制、對(duì)外接口質(zhì)量、量化控制、外購(gòu)?fù)鈪f(xié)產(chǎn)品質(zhì)量控制等8個(gè)方面提出了質(zhì)量控制要求。

針對(duì)本次配置的推進(jìn)器分系統(tǒng)，該院在分析發(fā)動(dòng)機(jī)固有特性的基礎(chǔ)上，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略進(jìn)行了優(yōu)化和完善，大大提升了發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的可靠性和裕度，助力嫦娥四號(hào)成功落月。針對(duì)其在探測(cè)器發(fā)射后工作模式繁多、過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)，而且部分動(dòng)作是在探測(cè)器測(cè)控弧段外，無(wú)法即刻接收指令和反饋結(jié)果的問(wèn)題，該院提出了部分智能自主控制程序，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件自主調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，使系統(tǒng)反饋更加及時(shí)，提升了環(huán)境適應(yīng)性。

推進(jìn)分系統(tǒng)中的明星產(chǎn)品7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，較嫦娥三號(hào)而言，在高性能和長(zhǎng)壽命上實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破。從性能上說(shuō)，它可實(shí)現(xiàn)推力從1500N到7500N大范圍的連續(xù)變化，其性能指標(biāo)比沖，單位質(zhì)量?jī)?nèi)推進(jìn)劑的量所產(chǎn)生的沖量，由原來(lái)的308秒提高到了310秒。同時(shí)，其外觀涂層更加美觀、壽命更長(zhǎng)。因其性能高、適應(yīng)性強(qiáng)、燃燒穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)，它很好地承擔(dān)了嫦娥探測(cè)器近月制動(dòng)、動(dòng)力下降的主要?jiǎng)恿?，它能按照飛行器的控制指令準(zhǔn)確快速改變推力，實(shí)現(xiàn)探測(cè)器的中途修正、近月制動(dòng)及月面軟著陸。