您現(xiàn)在的位置:海峽網>新聞中心>國內頻道>社會新聞
分享

嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功降落在月球表面后,點火起飛前,著陸器上攜帶的一面五星紅旗成功展開,標志著月面國旗展示系統(tǒng)首次在月面展示成功。這是繼2013年12月15日嫦娥三號著陸器與玉兔號月球車完美互拍實現(xiàn)中國國旗首次亮相月球,和2018年12月8日嫦娥四號探測器將國旗帶向月球背面后,我國國旗又一次在月球表面的成功展示,也讓中國探測器在月球上再次打上“中國標識”。

更令人驕傲的是,與“嫦娥三號”“嫦娥四號”以及玉兔月球車上的國旗采用噴涂方式不同, 這次嫦娥五號探測器亮出的國旗是一面真正的“織物版”旗幟。這背后凝聚了中國航天科工集團航天三江九部科研人員的智慧與汗水。

超1年為國旗精心選材

在月球亮相的“織物版”國旗不簡單!織物版國旗是怎么做出來的?

中國航天科工國旗展示系統(tǒng)設計團隊開展技術研討

嫦娥五號月面國旗展示系統(tǒng)是有效載荷分系統(tǒng)的組成單機之一,也是有效載荷分系統(tǒng)唯一一個關鍵項目。這是一面真正的“織物版”旗幟。但由于宇宙環(huán)境有很強的電磁輻射,加上月球表面有著正負150攝氏度的溫差,普通國旗無法在月球上使用。

國旗展示系統(tǒng)項目指揮馬威說,國旗展示系統(tǒng)是艙外單機系統(tǒng),自運載火箭拋掉整流罩后,從地月轉移軌道進入月球軌道,再到探測器著陸在月球上,它都一直暴露在極端惡劣環(huán)境中,“我們通過試驗發(fā)現(xiàn),如果把地球上使用的國旗放在月球上,它的顏色在很短時間內就會褪色、串色,甚至分解。”

在國旗展示系統(tǒng)立項初期,科研團隊就設計了多種國旗展示形式,有記憶合金展示方案、伺服升旗方案、機構展示方案等通過卷軸形式展開國旗的方式,也有通過折扇形式展開國旗的方式,但通過高低溫試驗后發(fā)現(xiàn),只有卷軸形式展開的國旗比較平整,不會出現(xiàn)褶皺等情況。

可如何保證國旗展開時擁有足夠的強度,能保持平整呢?研制團隊在研究中發(fā)現(xiàn),有些纖維材料的強度很高,但染色性能較差,染色性能較好的纖維材料,強度又達不到要求。

研制團隊一邊地毯式查閱文獻資料,一邊廣泛開展調研論證,攜手國內優(yōu)勢單位開展關鍵技術聯(lián)合攻關。國旗展示系統(tǒng)技術負責人程昌說,科研團隊在選材上花費的時間就超過1年,最終挑選出了二三十種纖維材料,然后通過做包括熱匹配性,耐高低溫、防靜電、防月球塵埃等在內的物理試驗,科研團隊最終決定采用某新型復合材料,既能滿足強度要求,又能滿足染色性能要求,從而保證國旗能夠抵御月表惡劣的環(huán)境,做到不褪色,不串色、不變形。

國旗展示系統(tǒng)只重1公斤

在月球亮相的“織物版”國旗不簡單!織物版國旗是怎么做出來的?

中國航天科工國旗展示系統(tǒng)研制團隊研討制造工藝

由于嫦娥五號國旗展示系統(tǒng)的重量只有1公斤,研制團隊圍繞整個系統(tǒng)在減重問題上下了大量工夫,不僅材料要輕質化,而且還要對設備進行“瘦身”。面對月表惡劣的溫差環(huán)境,也對國旗展示系統(tǒng)的工藝設計、集成設計提出了很高要求。

國旗展示系統(tǒng)立項時,研制團隊先后論證過采用四級桿、三級桿和二級桿來作為國旗的方案,但考慮到復雜性和重量等原因,最終選擇使用二級桿的方式來呈現(xiàn)。

國旗展示系統(tǒng)項目負責人李云峰說,之所以采用桿系結構方案,是因為它在航天系統(tǒng)里算比較成熟的技術,包括衛(wèi)星、飛船等航天器的太陽能電池帆板展開,使用的都是桿系結構,其目的就是保證可靠性。

另外,為了控制整個國旗展示系統(tǒng)的重量,研制團隊還對結構進行了優(yōu)化設計,在選取耐高溫、抗嚴寒材料的基礎上盡量將支架臂做薄、做小。

國旗展示系統(tǒng)使用的支架結構在空間環(huán)境中要承受冷熱交變、空間輻照、極低真空等惡劣環(huán)境考驗,如果選材不當,可能會發(fā)生冷焊(即兩塊接觸金屬在太空極低真空環(huán)境下會粘連一起),由此帶來的問題是機構不能正常工作或打開。

李云峰表示,為了解決冷焊問題,科研人員對系統(tǒng)所有的機構和關鍵位置都進行了防冷焊處理,以保證部件能滿足太空環(huán)境和月表對溫度的要求。

試驗嚴上加嚴,確保國旗順利展示

保證可靠性是整個國旗展示系統(tǒng)的第一任務,整套系統(tǒng)涉及解鎖、支架展開、支架固定等步驟,如果支架無法在月球上成功展開,一切都將前功盡棄。“每一個動作都要確保工作正常,而且這一系列動作都必須在1秒鐘內完成。所以,我們的工作是責任重大、使命光榮。” 李云峰說。

火工品是整個國旗展示系統(tǒng)中最基礎的一環(huán),如果它無法起爆解鎖,后續(xù)動作就無從談起。因此,負責機構解鎖的火工品爆炸裝置成為了關鍵。

程昌表示,國旗展示系統(tǒng)使用的火工品在國內同等用途和功能中屬于最小之一。小,意味著它對環(huán)境適應性十分敏感,稍有不慎就可能失效,尤其是面對月球惡劣的溫差環(huán)境,更需要保證地面給它指令時就能成功起爆。

面對這一難題,研制團隊通過將火工品放在零下200攝氏度左右的液氮罐里和高溫環(huán)境下進行了幾十次試驗,模擬它在月球極大溫差環(huán)境下能否正常使用。

與此同時,在國旗展示系統(tǒng)中與火工品同樣重要的2根扭簧則是機構支架展開的關鍵動力源。

彈簧的彈性系數(shù)在零下5攝氏度到25攝氏度的范圍內一般不會發(fā)生變化,如果超過100攝氏度和低于零下30攝氏度都會導致彈簧材料的強度降低,彈性系數(shù)也隨之降低。

工業(yè)中設備中常用的扭簧肯定無法滿足國旗展示系統(tǒng)展開機構的要求,為此,研制團隊專門找到彈簧生產廠家按照要求專門訂制,然后在試驗室里對其進行高低溫、長期壓緊、拉伸等試驗,觀察它的力學變化情況,以保證扭簧的可靠性。

責任編輯:端焰

       特別聲明:本網登載內容出于更直觀傳遞信息之目的。該內容版權歸原作者所有,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如該內容涉及任何第三方合法權利,請及時與ts@hxnews.com聯(lián)系或者請點擊右側投訴按鈕,我們會及時反饋并處理完畢。

最新社會新聞 頻道推薦
進入新聞頻道新聞推薦
堅定信心,推動高質量發(fā)展
進入圖片頻道最新圖文
進入視頻頻道最新視頻
一周熱點新聞
下載海湃客戶端
關注海峽網微信
?

職業(yè)道德監(jiān)督、違法和不良信息舉報電話:0591-87095414 舉報郵箱:service@hxnews.com

本站游戲頻道作品版權歸作者所有,如果侵犯了您的版權,請聯(lián)系我們,本站將在3個工作日內刪除。

溫馨提示:抵制不良游戲,拒絕盜版游戲,注意自我保護,謹防受騙上當,適度游戲益腦,沉迷游戲傷身,合理安排時間,享受健康生活。

CopyRight ?2016 海峽網(福建日報主管主辦) 版權所有 閩ICP備15008128號-2 閩互聯(lián)網新聞信息服務備案編號:20070802號

福建日報報業(yè)集團擁有海峽都市報(海峽網)采編人員所創(chuàng)作作品之版權,未經報業(yè)集團書面授權,不得轉載、摘編或以其他方式使用和傳播。

版權說明| 海峽網全媒體廣告價| 聯(lián)系我們| 法律顧問| 舉報投訴| 海峽網跟帖評論自律管理承諾書

友情鏈接:新聞頻道?| 福建頻道?| 新聞聚合