中新網(wǎng)1月6日電 在此次舉世矚目的嫦娥三號月球探測任務(wù)中，由中國航天科技集團公司第六研究院研制的動(dòng)力系統，扮演了非常關(guān)鍵的角色。這些動(dòng)力系統，既有為嫦娥三號發(fā)射提供長(cháng)三乙火箭的一、二級和助推級發(fā)動(dòng)機，更有為著(zhù)陸器提供整個(gè)落月過(guò)程中的推進(jìn)分系統。這些多種型號、功能各異、不同推力的發(fā)動(dòng)機組成了強大的動(dòng)力“聯(lián)盟”，上演了一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的動(dòng)力大“接力”。

　　這場(chǎng)接力大賽，由第一級火箭發(fā)動(dòng)機率先發(fā)出震天撼地的轟鳴，推舉嫦娥三號飛離地球，飛向太空，然后二級，三級發(fā)動(dòng)機依次點(diǎn)火，相繼完成賦予它的神圣使命。

　　“壓軸”出場(chǎng)的著(zhù)陸器推進(jìn)分系統，由一個(gè)7500N變推力發(fā)動(dòng)機和近30個(gè)臺推力較小的姿控發(fā)動(dòng)機構成。俗話(huà)說(shuō)，一個(gè)好漢三個(gè)幫，可是嫦娥三號探測器要實(shí)現落月，就必須得做到一個(gè)好漢將近30個(gè)幫手！更為關(guān)鍵的是，無(wú)論是充當“好漢”的7500N變推力發(fā)動(dòng)機，還是擔任“幫手”的近30臺小姿控發(fā)動(dòng)機，他們必須要組成一個(gè)俯仰有度、動(dòng)靜自如、推力精準的推進(jìn)系統，每一個(gè)發(fā)動(dòng)機既要各負其責，又要密切配合。對于六院研制團隊來(lái)說(shuō)，推進(jìn)分系統研制過(guò)程中的艱辛與曲折，更是家常便飯。

　　嫦娥三號推進(jìn)系統“減重”的背后：研制人員“減肥”

　　與嫦娥一號、二號推進(jìn)系統相比，嫦娥三號推進(jìn)系統完全是一個(gè)嶄新的動(dòng)力系統，除變推力主發(fā)動(dòng)機外，還包括十多臺150N和十幾臺10N姿控發(fā)動(dòng)機。這些發(fā)動(dòng)機要承擔月球著(zhù)陸器中途修正、近月制動(dòng)、動(dòng)力下降、懸停段等一系列軟著(zhù)陸任務(wù)，并要按預定指令實(shí)現該“出手”時(shí)就“出手”，再“出手”時(shí)不“含糊”的工作狀態(tài)，這其中的技術(shù)難點(diǎn)不在少數。

　　“基于嫦娥三號重量、構型的特殊要求，為推進(jìn)系統‘瘦身’無(wú)疑成為首要課題，必須在短時(shí)期內研制出高可靠、輕質(zhì)的單機產(chǎn)品，精力大量投入則是必然的�！辨隙鹑�號推進(jìn)系統副指揮李和軍如是介紹。

　　經(jīng)過(guò)仔細分析，研制人員發(fā)現，10N的小姿控發(fā)動(dòng)機就像一個(gè)細長(cháng)的小白酒盅，身段輕盈，無(wú)“肥”可減。于是六院研制人員將目光鎖定在貯箱、氣瓶、7500N及150N發(fā)動(dòng)機等的減重設計上，由此帶來(lái)諸多關(guān)鍵技術(shù)的突破反而成為推進(jìn)系統的一大“亮點(diǎn)”。如研制成功輕質(zhì)、大容積復合材料纏繞式金屬膜片貯箱；利用無(wú)焊縫鋁合金內襯復合材料纏繞氣瓶設計制造技術(shù)有效對氣瓶減重；甚至連在系統中占比不高的自鎖閥也不“放過(guò)”，進(jìn)行小型化改進(jìn)。一系列關(guān)鍵難點(diǎn)一經(jīng)攻克，有效地解決了推進(jìn)系統的減重問(wèn)題，也確�？傮w方案可行，為我國后續深空探測任務(wù)提供了寶貴的技術(shù)積累。

　　“減重不僅是特定局限在推進(jìn)系統，參與研制的科研人員也都‘減肥’了�！辨隙鹑�號推進(jìn)系統行政指揮戴德海介紹道，“以往成熟型號的飛行任務(wù)，團隊里老、中、青‘混搭’，這次無(wú)論是從事管理還是技術(shù)崗位的人員，只要參與嫦娥三號推進(jìn)分系統研制，必須經(jīng)過(guò)培訓和考核，持證上崗，挑選精兵強將，縮小隊伍規模，全是‘老搭檔’，最大限度地消除了‘新手’和‘新單位’參與的風(fēng)險，使整個(gè)研制隊伍的‘可靠性’大大提高了�！�

　　嫦娥三號落月舞姿“穩準柔”的背后：精嚴細

　　此次由航天六院研制的著(zhù)陸器推進(jìn)分系統無(wú)論是模式的復雜性、功能的多樣性，亦或是工作環(huán)境的惡劣程度，堪稱(chēng)歷史之最。落月過(guò)程要求發(fā)動(dòng)機多種推力工況“快速變化”，時(shí)而“鉚足馬力”，時(shí)而“輕手輕腳”，時(shí)而又“凝神靜思”，這一系列不斷變換的“舞姿”，需要發(fā)動(dòng)機具備深度節流能力，傳統發(fā)動(dòng)機根本無(wú)法實(shí)現。為使嫦娥三號的月球“第一步”穩、準、柔，航天六院整整用了五年時(shí)間，為落月“量身訂制”了7500N變推力發(fā)動(dòng)機，這也是我國首臺具備大范圍變推力工作能力的液體發(fā)動(dòng)機。作為推進(jìn)系統的唯一主發(fā)動(dòng)機，可實(shí)現大范圍階躍式變推力及無(wú)級變推力，首次“亮相”就承擔動(dòng)力系統接力“最后一棒”的重任，航天六院科研人員的壓力可想而知。

　　常規情況下，從論證設計到產(chǎn)品交付，研制一種新型發(fā)動(dòng)機至少需要十年時(shí)間。五年即交付，還要擔任“主力”，產(chǎn)品質(zhì)量能保證嗎？我們可以從一張質(zhì)量復查單中找到蛛絲馬跡：著(zhù)陸器推進(jìn)分系統二百多根導管、四百多條焊縫管路、四百多處螺釘連接部位，活接頭部位近百處……單從這些可精確追溯到每一個(gè)人的數字里，就能看出航天六院在管控質(zhì)量方面所下功夫之“精”。其實(shí)，嫦娥三號推進(jìn)分系統的設計、生產(chǎn)、試驗由六院所屬的西安、北京、上海的多家單位共同承擔。三地輾轉協(xié)調的局面無(wú)形之中增添了管理難度，但得益于六年前航天液體動(dòng)力重組的實(shí)施，六院依托專(zhuān)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，在內部?jì)?yōu)選所需組件，進(jìn)而達到避免重復研制、降低研制風(fēng)險、加快研制進(jìn)度的效果。

　　如果把發(fā)動(dòng)機比作“心臟”，一根根導管無(wú)疑就是輸送“養分”的血管。能為嫦娥三號“服務(wù)”，所有的導管至少要通過(guò)“三檢五審”，如此嚴格與精細的篩選過(guò)后，保證他們絕對是“優(yōu)等生”。首先要經(jīng)過(guò)清洗、酸洗、內窺鏡“腸道”檢查；內外焊縫除了進(jìn)行內窺鏡檢查外，還要接受X光拍片“透視”探傷……。一位從事焊接工作多年的老師傅說(shuō)：“聽(tīng)起來(lái)是復雜，但習慣了這種做法，操作也就更謹慎，一次合格率更高，更省時(shí)間呢�！笨此品爆嵉臋z查工序，窺視到的僅是航天六院質(zhì)量管理的“冰山一角”，也正是因為有了這些嚴苛和細致的質(zhì)量管理措施，推進(jìn)系統才能在任務(wù)執行中，實(shí)現嫦娥三號落月的穩妥、精準與柔美。

　　嫦娥三號推進(jìn)系統表現滿(mǎn)分的背后：做足功課

　　在公眾眼中，航天工程往往意味著(zhù)“高”、“精”、“尖”，看似“風(fēng)光”的背后，只有從事這項工作的人才能體會(huì )其中的艱辛與挑戰。航天六院嫦娥三號推進(jìn)系統的研制過(guò)程并非“一蹴而就”、“完美無(wú)瑕”，而是一波三折。今年3月，在對即將交付的產(chǎn)品進(jìn)行電性能測試時(shí)，研制人員發(fā)現一個(gè)電磁閥開(kāi)啟時(shí)間超出設計要求僅有幾毫秒，這突如其來(lái)的變故急壞了整個(gè)研制團隊，交付迫在眉睫，產(chǎn)品又必須保證“滿(mǎn)分”，怎么辦？航天六院立即啟動(dòng)歸零工作，抓總研制單位六院所屬的801所第一時(shí)間組裝了備份產(chǎn)品交付總體，并將問(wèn)題產(chǎn)品拆卸，徹查根源。為了這短短的幾毫秒，他們馬不停蹄、夜以繼日地組織多方專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量進(jìn)行分析、試驗、仿真計算，同步啟動(dòng)數據及生產(chǎn)過(guò)程復查等工作。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的努力，終于找到問(wèn)題所在，故障機理得到驗證，并通過(guò)專(zhuān)家評審。

　　為確保萬(wàn)無(wú)一失，他們對所有閥門(mén)采取補充措施，徹底消除疑點(diǎn)和隱患。推進(jìn)系統主任質(zhì)量師鐘徐說(shuō)：“型號研制過(guò)程中，嚴格技術(shù)狀態(tài)控制，嚴格全過(guò)程管理，動(dòng)態(tài)開(kāi)展技術(shù)風(fēng)險分析和控制工作，對發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題嚴格按五條標準進(jìn)行雙歸零，確保產(chǎn)品可靠，這是六院長(cháng)久以來(lái)的要求，我們也是一直這樣執行的�！�

　　即使經(jīng)過(guò)再多的試驗和驗證，太空中的復雜境況也難以全部預估，各種未知風(fēng)險皆可能出現。例如，嫦娥三號長(cháng)時(shí)間在軌，推進(jìn)系統能否保證不泄漏？一次性使用的金屬膜片貯箱，交付后不可測試，擠出效率如何保證？無(wú)備份的產(chǎn)品，一旦發(fā)生單點(diǎn)故障，作何處理？諸如此類(lèi)的問(wèn)題，航天六院早就做足了應對準備，他們本著(zhù)“從源頭抓起，全過(guò)程受控，零缺陷管理，確保一次成功”的質(zhì)量管理思路，要求研制人員“技術(shù)回頭看，問(wèn)題提前想”，針對發(fā)動(dòng)機工作過(guò)程中可能出現的故障，制定了相應的故障控制預案，配合總體梳理出一條發(fā)動(dòng)機飛行成功保障鏈，力求將這些小概率事件的影響壓縮到最低，確保發(fā)動(dòng)機高質(zhì)量圓滿(mǎn)完成飛行任務(wù)。

　　在了解到嫦娥三號復雜的工況要求和特殊的任務(wù)特點(diǎn)，特別是采用了多項國內首次應用的新技術(shù)后，也有人對推進(jìn)系統能否達到高性能、高可靠、高精度的要求表示擔心，航天六院質(zhì)量技術(shù)部副部長(cháng)譚松林給出了這樣的回答：“航天六院作為我國航天液體動(dòng)力技術(shù)的‘領(lǐng)跑者’，具有相當量的成熟技術(shù)和核心技術(shù)儲備，推進(jìn)分系統發(fā)動(dòng)機的研制，充分汲取了國內現有液體動(dòng)力技術(shù)的‘精華’和先進(jìn)經(jīng)驗，對發(fā)動(dòng)機面臨的所有可能的工作模式、工作裕度等都進(jìn)行過(guò)試車(chē)考核，關(guān)鍵數據得到有效驗證，質(zhì)量與可靠性更是從設計源頭貫穿至終，哪怕有更多的‘高難度’動(dòng)作要求，我們依然充滿(mǎn)信心�！�(范麗蘇 蔣蔚)