|武船助力天问一号安全着陆火星
楚天都市报采访人员 詹钘 通讯员 张旭 付泽宁
23日中午12时41分 , 天问一号火星探测器成功发射升空 。
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7个月后 , 天问一号将开展着陆、巡视等任务 , 进行火星科学探测 。
在此过程中 , 确保“火星一号”在火星表面实现安全着陆 , 成了火星探测任务成功的关键 。为此 , 我国组织兴建了位于河北省张家口市怀来县的火星着陆综合试验场 。
试验场内 , 由武船集团重装公司参与制作的“快随系统”成功模拟出火星的低重力环境 , 准确记录火星探测器的运动轨迹和相关数据 , 通过这些数据的不断调整 , 最大程度确保着天问一号穿越火星大气后安全着陆 。
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多用途的“快随系统”
2018年7月18日 , 河北省怀来县 , 烈日炎炎 。
这一天 , 武船集团重装公司正式签订火星着陆综合试验场建造合同:负责天问一号着陆器着陆试验过程中 , “快随系统”的施工工作 。
当时 , 作为该公司机电车间副主任的雷洪洲 , 因经验丰富 , 成为此次火星着陆综合试验场建设施工单位总指挥 。
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“‘快随系统’是一套在着陆试验过程中紧紧跟随着天问一号着陆器运动 , 并辅助其完成试验的重要装置 。”
23日下午 , 在武船集团 , 雷洪洲接受采访人员采访时介绍 , 整个“快随系统”中 , 外围是多个钢制塔架搭成的一个中空的“蒙古包” 。在中间 , 通过36根钢缆固定核心部件“随动盘” , “随动盘”下面垂吊着火星探测器 。
雷洪洲说 , 整套“快随系统”由“随动盘”、钢丝绞车牵引设备和部分电气机械设备组成 , 可以在地球上模拟出类似火星的低重力环境 , 同时记录试验过程中“火星一号”着陆器的运动轨迹和相关数据 。
试验人员通过对该系统收集到的试验数据进行有效分析 , 不断优化调整着陆器相关飞行参数 , 可最大程度确保着陆器安全着陆 。
面对强风 140米高空作业
怀来试验场 , 设在一个丘陵环绕的凹地 。
施工人员需要在凹地的周围 , 建设6个140米高的钢结构塔架 , 将其环绕 。
对于造桥好手来说 , 武船重工建这几个钢结构塔架并不困难 。但在塔架拔地而起之后 , 接下来的工作才让施工人员倒吸了一口凉气 。
“我们的施工人员需要克服强烈的心理恐惧 , 借助建筑吊篮上升至百米甚至更高的区域 , 进行导向轮组、钢丝等设备的装焊作业 。”雷洪洲说 , 除此之外 , 现场强烈的紫外线、零下低温 , 让施工难度进一步加大 。
现场施工钳工项目负责人马晓东回忆:“高空作业时 , 常遭遇7-8级的大风 , 并夹杂着沙尘 , 吹得工人与建筑吊篮左右摇摆 , 还睁不开眼 。”
在这么恶劣的环境之下 , 18套绞车设备、36根钢丝和700余组导向轮 , 以及相关配套电缆、电气设备设施最终全部安装完毕 。
怀来基地设施完工的同时 , 2019年7月初 , 在武船重装庙山基地内场 , “随动盘”也已经顺利完成组装及检测实验 , 并立即拆分装箱发往怀来 。
经过测量 , “随动盘”上安装的导轨平面度公差达到0.1mm、平行度公差达到0.15mm , 各项检测数据满足工艺精度及试验要求 。
2019年7月13日 , “快随系统”的总装和调试工作全部完成 。
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难题来自于试验保障
2019年8月底 , “快随系统”在经历了几次调试及多日的保养后 , 终于迎来了它的“新娘”——“天问一号”着陆器 。“配对”成功后 , “快随系统”牵引着陆器缓缓升上半空 , 着陆试验正式开始 。
雷洪洲介绍 , 整个试验过程为期一个多月 , 却并非大家想象中的一帆风顺 。
期间 , 最麻烦的 , 是 “随动盘”在下降一定高度后 , 与之相连的部分近地电缆在地面拖行摩擦 , 导致电缆损伤 , 随后重新调整电缆与钢丝绳 , 牵一发而动全身 。
在一次试验过程中 , 离地84米高空的一个导向轮 , 因高空风力过大 , 随着钢丝脱槽而出 , 施工人员不得不连夜进行“高空钢管行走”安装作业 , 以确保第二天试验的正常进行 。
雷洪洲回忆 , 还有一次在着陆器刚刚加注燃料完毕后 , 发现“随动系统”导轨滑块有4块磨损严重 , 需要更换 。
由于加注燃料的特殊 , 隔天试验必须进行 。而该类型滑块原本应用于高精度机床 , 需要进口 , 短时间内根本无法到货 。
雷洪洲怀揣着最后一丝希望 , 发动项目部全体成员的力量多方联系 , 终于打探到青岛一家机床厂正好仅有一组存货 。当天晚上雷洪洲便组织专车从试验场出发提货 , 次日中午崭新的滑块便已安装完成 。
2019年11月14日 , 在中国火星探测器首次公开亮相后 , 来自19个国家的外宾莅临火星着陆综合试验场 , 共同见证了“天问一号”着陆器悬停避障试验首秀的成功 。
【|武船助力天问一号安全着陆火星】如今 , 天问一号已经出发 , 对它登陆火星 , 雷洪洲也充满了期待 。
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