航天510所：十二春秋心血 只为完美“采高矿”

　　十二春秋心血 只为完美“采高矿”

　　离子电推进装配试验

　　“本次嫦娥五号发射是中国探月工程第六次任务，计划实现月面自动采样返回，助力深化月球成因和演化历史等科学研究，是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。510所的科研人员从2009年开始预研，2013年项目正式立项到2020年11月24日发射成功，期间经历了12年的时间。在这12年中该所科研人员作出了不少重要的工作。早在2014年发射的嫦娥五号实验星上就有不少他们的“心血”。虽然部分产品在此次嫦娥五号奔月“挖矿”任务中没有使用，但是这其中不少产品通过试验星的验证后，为本次任务做出了重要的贡献。”

　　返回舱单向泄压阀为试验器保驾护航

　　据了解，2014年发射的嫦娥五号试验星主要由服务舱和返回舱组成。当时的返回舱完全是新研产品，肩负着试验再入返回的关键任务。由于再入阶段热防护需求和返回器结构质量的限制，返回器很难按照密封条件进行设计，须在返回器中需要设置单向泄压阀，一来保证在发射段返回舱内外压差在合理范围内，二来确保在再入返回段确保返回舱能密封防热。因此这个艰巨的任务就交给了510所载人机电研究室，该科室的研究人员在接到任务后，迅速成立研制组，面对严格的技术指标和严苛进度的要求，沉着冷静应对，做出了扎实的设计工作，为圆满完成研制任务打下了坚实的基础。

　　由于返回舱单向泄压阀在整个飞行任务中全程动态工作，研制难点多。研制团队针对难点，通过艰苦攻关一一攻克了阀门开口与泄压能力、弹性元件设计与泄压能力、流导气道与泄压能力、防强振动式紧密密封技术等综合交叉技术难点，为单向泄压阀任务的研制成功之路扫清了障碍。

　　嫦娥五号试验星返回舱单向泄压阀在当时是我国首次运用单气道情况下纯弹性元件自主动态控制的泄压机构作为舱体压力控制装置进行飞行试验，为我国航天器舱体压控的研制积累了大量单向性泄压性能试验的原始数据和多种不同方向论证的宝贵设计经验，巩固了510所国内航天器压力控制研究第一流研究机构的地位。

　　星用电源模块保障实验星正常运转

　　在嫦娥五号试验星中，510所二次电源事业部具体承担卫星服务平台供配电总体电路分系统、供配电分系统和数传分系统DC-DC模块（直流-直流模块）的研制工作，涉及5种规格16块DC-DC模块。当时研制的DC-DC模块在继承嫦娥一号、二号卫星技术要求的基础上，针对嫦娥五号试验星的任务特点，做出了相应的调整，而且卫星总体要求直接投产正样产品，时间节点紧，要求高。研制团队紧抓关键技术和工艺，不仅使产品完全满足了设计要求，而且取得了多项技术进步。

　　二次电源作为通用单机产品，研制任务往往是多型号交叉并行，在当时加班加点就成为家常便饭。研制人员把确保国家重大科研任务放在首要位置，严把设计和工艺关，按时完成了研制任务，并且使每一件产品都成了经得起飞行检验的航天精品，也正式通过试验星的验证，从而为后期的工作打下了良好的基础。本次嫦娥五号正式飞赴月球“挖矿”的任务中，510所为嫦娥五号卫星探测器着陆器和上升器功率调节和配电单元提供了3种类型/12个模块的DC-DC模块正样产品，分别为着陆器和上升器PCDU供电。

　　重力开关保证返回器被快速搜救

　　我国在飞船返回的落点上一直控制得很好，误差一般不超过几公里。但是万一出了问题，后果就不堪设想。为了万无一失，当年在嫦娥五号试验星上使用了510所研制的重力开关，在紧急情况下，可以告知飞船落地后返回舱在什么地方。

　　重力开关属于嫦娥五号试验星返回舱测控与通信子系统单机产品。该产品承担着两大主要功能，一是在返回器返回过程中发射回收信标信号；二是在返回器落地后，发射回收信标信号和国际救援信号，用于返回后的快速搜救。

　　当时，重力开关在探月任务中属于首次应用，其切换策略和敏感轴方向设计的正确性，是关系整个产品功能实现与否的关键，这些需要在地面研制过程中进行充分的试验验证。510所空间微重力测量技术研究室承担此项目后，组建了以主管设计师、电路设计师和结构设计为主体，包括产品保证师、工艺师以及试验人员参与配合的专业研制队伍。

　　历经两年艰苦攻关，510所空间微重力测量技术研究室的科研人员先后完成了工程样机、初样电性件、初样鉴定件以及正样产品的研制，2013年底正样件顺利交付。

　　服务舱照明设备创国内多个第一

　　当年嫦娥五号试验星再入返回过程中，服务器与返回舱需要脱离，该过程在地球阴影区进行，此时摄像机由于没有环境光，地面无法实时观测分离进程，必须在地球阴影区为摄像机配置拍摄分离过程的照明设备。实验星总体单位在任务论证过程中发现该问题后，510所快速反应并积极配合论证，最终争取到服务舱照明设备研制任务。

　　研制组成员为了高效高质地完成攻关任务，主动放弃节假日休息，加班加点。主管设计师杨军在产品外协测试试验期间，频繁出差，有时1个多月都不在家，家中刚满周岁的孩子见他出差回来，经常半天也认不出来自己的爸爸，要经过妈妈和其他人的提醒和引导才敢小心地尝试和面前这位有点陌生的人接触，而类似的情节在产品研制过程中还有很多。

　　嫦娥五号飞行试验器服务舱照明设备的研制在当时是我国深空探测飞行试验首次采用大功率固态照明系统作为光源支持，首次采用金属CPC光学系统进行飞行试验，为该所之后在轨长寿命、高可靠的固态照明设备研制积累了宝贵的经验，也将510所的照明设备研制水平提高到新的层次。

　　兰州日报社全媒体记者 孙理/文

　　图片由510所提供