月背美照又一波为什么说嫦娥四号是中国制

午休结束,干活!

随着月背着陆区

进入相对“凉快”的下午

“玉兔二号”月球车昨天0点被如期唤醒

继续迈开步子撒起欢

原地不动的着陆器也没闲着

上面的地形地貌相机完成了环拍

科研人员制作了清晰的影像图

完成了对周围月面地形地貌的初步分析

随着月球表面的辙印不断延伸

很快,我们就将看到两器互拍的标准照

很快,从发射起就异常低调的嫦娥四号

就将迎来人们期待已久的高光时刻

月球正面“玉兔”号的标准照

大新闻,该来的一定会来!

到了那一刻

骄傲、自豪、雀跃、欢呼

亦或是留言,以及弹幕

你无需犹豫和矜持,大可纵情放飞

放心,嫦娥四号完全担得起

中国的探月工程始终向全球敞开大门

但是,出于众所周知的原因

人们习以为常的全球化大分工

聚世界之智汇各国之长

在嫦娥四号身上,不存在的!

查不到资料

找不到参照

买不到产品

只留下自力更生一条道

中国智慧中国制造中国创造

越是细微处越见真功夫

下面,话匣君就用四组数字

来揭开嫦娥四号硬实力的冰山一角

轮毂加工:从50千克到克

六个轮子是“玉兔二号”的“腿脚”。嫦娥四号传回的这张特写照片,揭示了月球车车轮的诸多细节。

你的注意力大概集中在少见的筛网结构上,一来为了减重,二来可以把月尘和不大的石头给筛掉。至于轮毂?由三个平行的金属圆环构成,中间由六条“茎”来连接,似乎平平无奇嘛!

没有专业人士介绍,你绝对想不到,这个不到克,用手指头轻轻一勾就能提起来的轮毂,是用一块50千克,单手很难提起来的铝合金锻件材料整体加工出来的。

首先是上车床切削,具有30多年经验的老师傅手工操作。然后,再由五轴加工中心进行数控机加工。由于轮毂的壁很薄,形状曲面复杂,数控加工工艺共有条加工程序,先后要换20多种刀具。相比之下,加工普通零件仅需执行几条程序,稍复杂的也就10多条程序。

1%的材料利用率,比一般零件繁杂近十倍的工艺流程,为的就是在最轻的结构上,实现最佳的强度特性。

轮毂上还装有多个棘爪,好比跑鞋上的鞋钉,在越障时能够有效增加抓地力。棘爪所用的铝基碳化硅材料比一般的刀具更为坚硬,加工过程同样突破了重重难关。

着陆缓冲:试过上万件材料

支撑着陆器的四条腿,学名叫“着陆缓冲机构”。落月最后阶段是自由落体状态,着陆器加巡视器超过1吨,落月瞬间的巨大冲击力必须被有效吸收,才能避免对仪器设备造成损伤。

着陆缓冲的第一个秘密武器是圆形的“大脚掌”,直径差不多是普通人脚长的两倍,形状类似于脸盆,可有效防止着陆月面时倾倒。

“脚掌”的内部构造十分复杂,使用了长得像蜂窝一样的材料,在中央还埋藏着一个特别的金属结构,像足弓一样,能够将冲击力有效分散开。“足弓”内部还填充有更加致密的缓冲材料,能够将冲击能量有效吸收。设计人员进行了上万件材料的筛选,方才确定最终的设计方案。

“脚掌”之上,每条腿其实都由一个主腿和两个副腿构成,外壳是又长又薄的铝合金圆筒,里面填充有缓冲蜂窝材料。为了达到最好的效果,科研人员先后加工了约件规格各异的缓冲蜂窝,经过多种压力、各种温度交替等试验,才最终选出所有指标均合格的缓冲蜂窝装入腿中。

五星红旗:±℃不变色

五星红旗亮相月球背面,让大家的自豪感油然而生!

嫦娥三号着陆器的标准照

“嫦娥”和“玉兔”上的国旗是什么材质?丝绸、塑料、纸张?在昼夜温差高达近摄氏度,紫外线、宇宙射线和高能粒子强烈辐照的月面环境下,地面常见的国旗材料很快会褪色、变形、甚至分解。

航天科技人员选择的是一种名叫聚酰亚胺的有机高分子薄膜材料。为了让国旗牢牢附着在探测器表面,采用背胶与铆钉相结合的固定方式,质量从克下降到20克,最大限度地降低对星用载荷仪器的影响。

位置也有讲究!研制团队进行了上百次模拟演练,几乎试遍了每一个可用的区域,验证了每一个可能的光线范围和拍摄角度、拍摄距离。最终选定的C位,让着陆器和巡视器上的国旗,都在对方的摄像范围之内,确保清晰可见。

国旗的上色工艺也是量身定制。最初选用激光喷绘,表面细小的颗粒物总让人感觉色彩不均匀。最后完全更换了工艺,特别委托研制了一套高精度的丝网印刷设备,印制出的五星红旗比镜面还光滑,在阳光下熠熠生辉。

可试验中还是出了问题,当真空环模试验温度增加到一定水平时,红旗的色彩和图案全部蒸发,只剩下一片光秃秃的长方形材料。科研人员经过一个多月加班加点,连续进行了七次热真空试验,以5℃为一个步进单位逐步调整试验温度,终于找到了症结所在。

最终,在±℃范围内,整整一个月的真空环境试验,五星红旗都能保持本色,鲜艳如新!

精准落月:30多台发动机的协奏曲

在月球背面的日子,嫦娥四号每天都在经历考验。往前“倒带”,落月过程的惊心动魄,更是难以想象。

嫦娥四号上有多少台发动机?答案是超过30台!

其中的绝对主力是7牛变推力发动机,在落月过程中起到关键的减速作用。随着推进剂的消耗,嫦娥四号下降过程中自身的质量越来越小,发动机的推力每时每刻都要响应这样的细小变化,确保能够稳稳地减速。在最后米高度还要悬停一段时间,以便让传感器扫描月面,自主“找”到最合适的平坦环境。

其他近30台都是姿控发动机,最小的推力只有1公斤左右,但“小角色”也有大使命,从近月制动时的轨道控制,到下降过程中的姿态调整,再到悬停精避障阶段的水平位移,都需要很多台发动机协同完成。

电光火石间做出精准响应,而且都是在地面无法干预的情况下自主完成。你说,这厉不厉害?!

嫦娥四号的故事说也说不完

看上去毫不起眼或是习以为常的地方

背后都大有玄机

无一不是展现中国制造

实力和匠心的拳头产品

了解到其中的一些难关

话匣君再看嫦娥四号

一度感觉它就像是用

一堆多米诺骨牌搭起来的工艺品

精美却又纤弱

一个地方出问题,可能就影响全局

前天到“玉兔二号”的诞生地采访

话匣君听到了另一种比方

“我们的目标是成为指挥大师”

要把一群不错的乐手

调教出卓越非凡的整体效果

看到那份自信

就一个感受,提气!

从材料到工艺

从单机到系统

嫦娥四号都代表了

“中国制造”的最高水平

不过,是五年多前的最高水平!

现在的我们可以做到哪一步?

如果那个“胖子”争气的话

我们今年可能就有机会看到

“绕落回”的压轴大戏

嫦娥五号给人类带回自年以来

的第一份月球样本

那,又将是一次史诗般的长征!

-本文完-

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