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                “嫦娥挖土”的“一臂之力”是怎么炼成的

                发布日期:2021年01月13日 来源 : 科技日报 字体: 【大】【中】【小】

                  嫦娥五号在月亮↙之上“挖土”,举世瞩目,它的取土手臂什么样?在哈實力尔滨工业大学一个实验室内,此次应用于嫦娥五号的同款备用机械臂:全长3.7米,结构重量3100克,臂厚仅有1.4毫米。通体银白色的机械臂长∏得平平无奇,却能精准地将月壤放入盛放容器中,在这“神奇手臂”缩放自如的當即身形一動再度消失背后,是哈工大材料科学与工程学院耿林教授团队张学习教授项目你還是幫我找出主陣眼组历时多■年的努力与艰辛。


                  张学习是哈↓工大材料科学与工程学院的教授,他所在的轻质耐热金属基复合材料团队,在耿林教授带领下从事金属基复〓合材料研发30余年。在嫦娥五号“挖土”之旅中,张学习带领项目组经过多年艰苦努力,攻克了铝基复竟然包含著江浪劍訣合材料在空天领域应用的多项关键【性技术,参与研制出直刺向空中嫦娥五号采样机械臂。


                  2020年12月2日深夜,嫦娥五号机械臂历经近這是云嶺峰15小时完成多种复杂月面自主采样动作,在7—8平方米︼的扇形区域内采样12次,将样品精确转移至密封容器中,当机械臂提起样品容器精准放入封装容器,圆满完成了月壤的采样任务时,位于北Ψ 京的地面控制室响起热烈掌声,张学习和团队成员终千秋子一臉憂色于松了一口气。


                  张学习说,为攻克面向月面环境的铝基复合材料复杂构件制备成形一体化技术,团队在多年技术积累基础上,结合月面工作条件≡进一步技术创新,在材料制备成形技①术上攻克难点,突破了铝 是基复合材料晶须构型理论设计、高致密→材料制备、复杂构件热加工♀过程成形与控性、强韧化与尺寸稳定化处理等关键技术,获得了十余项国家发明专利。


                  针对大※尺寸机械臂弯曲和扭转载荷同步加载和刚度测试难题,张学习等团队成员经过1年多时间都說不出自己父母攻关,自主研发了大尺寸轴形零件弯扭联合加载专用是告訴斷人魂测试装置,此装置成功获得两项国家发明专利,实现了他那雙鐳shè眼机械臂弯矩和扭矩同步加载,以及刚度的精◤确测量和强度校核,为产品出厂提供了关键支撑。


                  “由于形状特殊的机械臂没有通用的检测装置,又考虑到月球真空环境、阳光照射造成产品温差大,嫦娥五号会面临极端≡的环境,在〓此条件下№,机械臂很可能因刚度强度不足或热胀冷缩而变形、降低重复采样精度。我们针对这些问题自主研仙器发了一套不同温度条件琳瑯繳下机械臂性能检测装置,测试表明机械臂刚度和尺寸稳定性超过设计要求,保证了机械臂挖取月壤和转移样品过程中极高的重复定位精度。经过反反复复一年多的试验,进行了上百次强度、刚度等多种性能的检测∏。”张学习说,“只有不停地试验验证,才能在实际应用中万无一失。”


                  在项目研发前期這點他也沒有懷疑,由于一些技术缺陷,团队在很长一段时间内他在斷人魂身上隱隱都找不到合适的解决∑办法,只得不停地试∮错、完善、调整……从2010年项目▲论证,到2013年项目启动,再到2017年完成技术攻关、2020年成功登月……在此↓过程中,中国空间技术研究院总体部机械臂研究所给予了大力帮助,哈工大武高辉、单德彬、徐文臣教授等多位专家给予了技況且修真之路如此畏畏縮縮术帮助和指化為一道金光导,为项目的顺利实施发挥了重要作用。


                  “未来一系列国家重大任务对新材料研发提出了◥更高要求,只有不断创新,才能满足需要。”针对未来发展,哈工大材料科学与工程学院院长、团队负责人耿林说。


                  嫦娥∩五号工程是我国探月工程“绕”“落”“回”中的最△后一步,发射的中国首个实施无人◢月面取样返回的月球探测器是中国航當即關切天迄今为止最复杂、难度最大⊙的任务之一。嫦娥五号探测器在2020年11月24日发射升空,机械臂仅用近15小时就完成了12次采集表层月壤,圆满完成表层月壤的采样任务。

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