探月工程嫦娥五號(hào)任務(wù)是中國探月工程 “繞、落、回”中至關(guān)重要的一步，實(shí)現(xiàn)月表采樣并將樣品返回地球，是我國航天領(lǐng)域迄今最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)，其中軌道器與上升器在繞月軌道完成對(duì)接及樣品轉(zhuǎn)移是整個(gè)任務(wù)中技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié)之一。
沈陽自動(dòng)化所研發(fā)的“弱撞擊式對(duì)接機(jī)構(gòu)對(duì)接性能試驗(yàn)臺(tái)”為軌道器與上升器在繞月軌道成功完成對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移，提供了先進(jìn)的地面試驗(yàn)技術(shù)與裝備保障。在嫦娥五號(hào)發(fā)射前，對(duì)接機(jī)構(gòu)在全物理試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了成百上千次地面對(duì)接試驗(yàn)，為軌道器與上升器在繞月軌道成功完成對(duì)接及樣品轉(zhuǎn)移提供了準(zhǔn)確的控制參數(shù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
空間對(duì)接是世界公認(rèn)的航天技術(shù)難題，相比“天宮—神舟”的對(duì)接過程，在繞月軌道完成軌道器與上升器的對(duì)接具有更小引力、更小目標(biāo)、更易受擾失控等更高難度。只有在地面實(shí)現(xiàn)更高精度的太空真實(shí)狀態(tài)模擬試驗(yàn)，才能保證在軌對(duì)接的可靠性。這給試驗(yàn)仿真系統(tǒng)提出了極高的要求，需要在地面完全一致的模擬兩航天器空間在軌狀態(tài)下的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)過程。
沈陽自動(dòng)化所科研團(tuán)隊(duì)先后攻克了空間微重力環(huán)境六自由度全物理模擬、航天器物理特性優(yōu)化構(gòu)型、大范圍位姿高精度動(dòng)態(tài)跟蹤與測(cè)量以及復(fù)雜對(duì)接工況初始條件高精度設(shè)定控制等關(guān)鍵技術(shù)，在國際上首次研制成功可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)航天器十二自由度失重運(yùn)動(dòng)狀態(tài)全真模擬試驗(yàn)臺(tái)。該對(duì)接試驗(yàn)臺(tái)可在地面完成繞月軌道狀態(tài)下的對(duì)接、保持、分離和樣品轉(zhuǎn)移等全過程的高精度模擬試驗(yàn)，可模擬繞月軌道可能出現(xiàn)的復(fù)雜對(duì)接工況，可測(cè)試在給定初始條件下軌道器和上升器的接近、捕獲、鎖定、拉緊、樣品轉(zhuǎn)移和釋放等工作過程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
近二十年來，沈陽自動(dòng)化所航天器仿真與測(cè)試技術(shù)團(tuán)隊(duì)一直致力于國家重大航天工程的地面測(cè)試技術(shù)與配套試驗(yàn)裝備研發(fā)，此前研發(fā)的對(duì)接機(jī)構(gòu)緩沖試驗(yàn)臺(tái)先后為“天宮—神舟”多次空間對(duì)接提供了數(shù)千次以上的試驗(yàn)服務(wù)，并在央視《大國重器》節(jié)目進(jìn)行專題報(bào)道。團(tuán)隊(duì)目前已形成航天器數(shù)字化仿真、半物理仿真及全物理模擬的全套地面仿真測(cè)試技術(shù)體系，先后在載人航天、探月工程、火星探測(cè)、星間鏈路等航天工程研發(fā)地面仿真測(cè)試裝備20余套，為相關(guān)航天器及航天機(jī)構(gòu)的研制定型及可靠運(yùn)行提供了地面試驗(yàn)保障，有力支撐了相關(guān)航天工程的成功實(shí)施。
科研團(tuán)隊(duì)合影
