嫦娥五號探測器由4個部分組成，其中，軌道器作為貫穿任務全過程的核心產(chǎn)品，是名副其實的“太空郵差”。

　　它將在相距38萬公里的地月之間，構(gòu)建一條太空“物流”通道，既承擔地月往返運輸?shù)娜蝿眨瑢⒊丝桶踩厮屯康牡兀瑫r又要在太空中穩(wěn)妥地完成貨品的“接收”“裝箱”，將珍貴的月壤投送回藍色星球。

　　“在整個任務過程中，軌道器在軌共有5次分離，6種組合體狀態(tài)，承擔地月往返運輸、器間分離、交會對接與樣品轉(zhuǎn)移等關(guān)鍵任務，是目前最復雜的空間飛行器之一。”中國航天科技集團八院（以下簡稱八院）嫦娥五號探測器副總設(shè)計師查學雷介紹。

　　針對整個任務飛行狀態(tài)多、器間接口多、工作模式多、技術(shù)攻關(guān)難、地面驗證難等特點，研制團隊突破了4項關(guān)鍵技術(shù)，煉就了這名“太空郵差”。

　　連接分離技術(shù)

　　連接穩(wěn)固、分離可靠

　　嫦娥五號多器分工合作的狀態(tài)，造就了探測器在太空中多次分離、組合的變形過程，這在我國航天器中絕無僅有。

　　其中，軌道器就擁有5個分離面，既要保證組合狀態(tài)下器與器連得穩(wěn)固，同時又要確保分離過程的安全可靠，這是探測器研制的難點之一。

　　記者從八院了解到，軌道器摒棄了傳統(tǒng)的艙段間包帶連接方式，創(chuàng)新采用多點高強度分離螺母進行連接，通過在各分離面配置不同數(shù)量的分離螺母以滿足艙段間連接強度與剛度要求。同時雙作動分離螺母包含兩套解鎖機構(gòu)，其中任意一套動作都能確保分離面每一個分離點的可靠分離。

　　連接穩(wěn)固、分離可靠的連接解鎖與分離關(guān)鍵技術(shù)，成就了嫦娥五號的從容飛天之旅。

　　抱爪式對接機構(gòu)

　　對接精度達毫米級

　　嫦娥五號在38萬公里外實施我國首次月球軌道自動無人交會對接與樣品轉(zhuǎn)移，對接機構(gòu)中的運動位置精度和對中性，是影響樣品容器轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。記者從八院獲悉，其對接精度要求達到毫米級。

　　過去載人航天工程所用弱撞擊型周邊式對接機構(gòu)已不適用，八院研制團隊創(chuàng)造性地研制出了抱爪式對接機構(gòu)，配合采用棘爪式轉(zhuǎn)移機構(gòu)，在自動無人交會對接的同時實現(xiàn)樣品容器的自動轉(zhuǎn)移。

　　這一技術(shù)是世界首創(chuàng)，成就了嫦娥飛天采樣返回中極為重要的一環(huán)。

　　結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)

　　實現(xiàn)“雞蛋殼上掛秤砣”

　　受探測器整體重量約束的影響，軌道器在具備強大承載能力的同時，還必須身輕如燕。

　　為了做到身材比例的完美，軌道器首次使用大承載復雜構(gòu)型輕量化結(jié)構(gòu)、多次分離復雜構(gòu)型、多冗余路徑復合傳力結(jié)構(gòu)、大承載復合材料一體成型插層變厚度承力球冠技術(shù)等7項創(chuàng)新技術(shù)，結(jié)構(gòu)質(zhì)量比達到9.6%，真正實現(xiàn)效能最優(yōu)。

　　例如，重量僅有46千克的承力球冠，能夠承載3噸重的貯箱，具備30噸的極限承載能力，讓“雞蛋殼上掛秤砣”不再是傳說。

　　通過積極創(chuàng)新設(shè)計，軌道器內(nèi)有錚錚鐵骨，外有完美身材，擎得起飛天夢想，穩(wěn)得住每個動作。

　　分布式綜合電子技術(shù)

　　分區(qū)管、易拓展

　　軌道器采用分艙段設(shè)計，各艙段都有對應的配電管理、熱控管理、信息管理需求。如果按照傳統(tǒng)的模式進行整器電氣設(shè)計，需要大量的跨艙段電纜進行信息交互，會對軌道器的重量設(shè)計、分離面設(shè)計、電纜網(wǎng)設(shè)計以及整器總裝造成負擔。

　　為此，研制團隊創(chuàng)新提出了分區(qū)域管理的分布式綜合電子單機設(shè)計思想，通過區(qū)域劃分和整體布局，最大可能地減少穿艙電纜與艙段內(nèi)硬線連接。

　　同時，團隊還創(chuàng)新提出整器電氣管理的區(qū)域化、標準化、模塊化設(shè)計思想，通過制定一系列標準規(guī)范，使得綜合電子系統(tǒng)做到從內(nèi)到外整齊標準，靈活組裝、易于拓展，跑得穩(wěn)軟件，傳得好信號，點得起火工品，控得住機構(gòu)。

　　目前分布式綜合電子技術(shù)已在多種飛行器推廣應用，走出了一條不同以往的新路。（王玓瑭 記者 付毅飛）

【糾錯】

責任編輯： 王頔