火星 小齒輪助力“祝融號(hào)”在火星爬坡下坎
【 火星|小齒輪助力“祝融號(hào)”在火星爬坡下坎】經(jīng)過漫長(zhǎng)的太空飛行，我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器天問一號(hào)完成火星環(huán)繞后成功著陸，邁出區(qū)域巡視探測(cè)和相關(guān)工程實(shí)踐的第一步。5月22日，“祝融號(hào)”火星車成功離開著陸巡視器，踏上火星表面。
火星表面地形復(fù)雜，探測(cè)器上的“祝融號(hào)”火星車如何準(zhǔn)確傳遞運(yùn)動(dòng)指令，進(jìn)而靈活行走、爬坡下坎？這一切離不開火星車移動(dòng)分系統(tǒng)核心傳動(dòng)部件——懸架減速自鎖裝置的支持。沒有它，火星車就如斷線的風(fēng)箏。這次為“祝融號(hào)”保駕護(hù)航的火星車懸架減速自鎖裝置，由中國(guó)航天科工集團(tuán)所屬航天江南群建精密公司承研。
耐極寒抗沖壓，小型“傳動(dòng)器”作用大
如果將“祝融號(hào)”火星車比作一輛馬車，那么懸架減速自鎖裝置就是這架馬車忠誠(chéng)的“車夫”。
在此次火星車左右兩側(cè)懸架上，分別裝備了2種結(jié)構(gòu)精密的懸架減速自鎖裝置，其中夾角調(diào)節(jié)用減速裝置、離合器機(jī)構(gòu)用減速裝置各2臺(tái)。該裝置不僅體型小，而且重量輕，每臺(tái)約重250克。整套傳動(dòng)裝置相互配合，使火星車6個(gè)行走車輪獨(dú)立實(shí)現(xiàn)抬升和降落，實(shí)現(xiàn)車體姿態(tài)和高低調(diào)節(jié)，以適應(yīng)火星表面地形地貌，保證爬坡下坎行動(dòng)自如。
在天問一號(hào)探測(cè)器飛往火星的漫長(zhǎng)旅途中，火星車懸架減速自鎖裝置要在空間和體積的嚴(yán)格控制下，滿足高強(qiáng)度沖壓、極寒高溫等多方面的苛刻要求。這對(duì)產(chǎn)品的材料和性能提出了考驗(yàn)。
重重困難也要“使命必達(dá)”，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)花了整整半年時(shí)間，從原材料、熱處理、機(jī)械加工、精密測(cè)試與試驗(yàn)等基礎(chǔ)方面入手，通過不斷探索、開拓創(chuàng)新，一路闖過了火星條件下產(chǎn)品所承受的瞬間沖擊、零件潤(rùn)滑和耐磨、材料硬度等多道難關(guān)，確保了火星車在轉(zhuǎn)向、過坡中更自主、靈活。
上百次驗(yàn)證，拒毫厘之差
從正式接到項(xiàng)目，到模樣驗(yàn)收，研制小組夜以繼日全力以赴，比原計(jì)劃提前了近3個(gè)月。
模樣階段驗(yàn)收后，北京某院反饋產(chǎn)品驗(yàn)證情況，指出運(yùn)行過程中存在的問題——產(chǎn)品耐磨損時(shí)間不夠長(zhǎng)、潤(rùn)滑方式有缺陷。針對(duì)兩大技術(shù)難點(diǎn)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)累計(jì)組織3次大型論證研討會(huì)、內(nèi)部技術(shù)研討會(huì)10余次，開展臺(tái)架跑合試驗(yàn)60余臺(tái)次，開展熱處理工藝驗(yàn)證32爐次，開展低溫環(huán)境模擬試驗(yàn)18爐次，驗(yàn)證潤(rùn)滑方案5種……終于在項(xiàng)目模樣轉(zhuǎn)初樣階段前探索出了合理的技術(shù)實(shí)施方案。
無條件拒絕產(chǎn)品毫厘之差。在團(tuán)隊(duì)成員看來，只有每一道工序都通過有效驗(yàn)證，產(chǎn)品的精度和性能才能做到萬無一失。為此，他們通過設(shè)計(jì)制作不同的加工工裝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加工情況調(diào)整工藝參數(shù)，減少機(jī)械加工對(duì)變形的影響。在熱處理方面，通過反復(fù)多次試驗(yàn)，找出變形規(guī)律，找到變形最小參數(shù)。技術(shù)人員為使產(chǎn)品性能達(dá)到要求，一個(gè)產(chǎn)品就要進(jìn)行幾十次甚至上百次的試驗(yàn)，最終確定工藝方案。
火星探測(cè)任務(wù)的重頭戲就是火星表面巡視，這個(gè)過程必須萬無一失。“認(rèn)識(shí)一個(gè)新的事物就是試錯(cuò)的過程，航天卻不給你很多機(jī)會(huì)去試錯(cuò)。”作為項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，賀志斌坦言。
借助火星車懸架減速自鎖裝置項(xiàng)目，群建精密不僅在航天產(chǎn)品管理上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，多項(xiàng)新技術(shù)在國(guó)內(nèi)首用于空間項(xiàng)目，同時(shí)新技術(shù)的運(yùn)用推動(dòng)了新工藝的使用。
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