采样|航天四院神秘“法宝”助“挖土铲”一臂之力_月球|一臂之力|任务|制动|力矩

本报讯（采访人员王嘉）北京时间12月2日4时53分，探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。
【采样|航天四院神秘“法宝”助“挖土铲”一臂之力】嫦娥五号探测器自动采样任务采用表钻结合，多点采样的方式，设计了钻具钻取和机械臂表取两种“挖土”模式。航天四院401所研制的表取采样关节用电机组件为首次“挖土”这一关键步骤的实现提供了技术支持。
4台电机组件分别安装在着陆器机械臂关节内，为“挖土铲”提供灵活动力。该型号电机组件首次攻克了静磁力矩作为制动力矩使用、永磁材料高低温性能变化应用等技术，为我国首次月面采样返回提供了必不可少的动力。
月球表面的真空环境、巨大的昼夜温差、没有大气保护的宇宙辐射，这些来自月球的考验，都对这个提供动力源的关键组件提出了严苛的要求。电机组件要劲大、极度耐寒和耐热、轻巧……他们自主提出了双绕组电机组件方案，两套绕组在同一壳体内完全电气隔离，独立工作，为任务完成上了“双保险” 。
首次在宇航任务中提出静磁力矩代替制动力矩方案，省去制动器环节，电机变得更小更轻。为了控制电机组件整体重量，将钢材做结构件替换成密度更小的铝合金，同时克服了铝合金线膨胀系数大导致的内应力问题，电机组件变得更轻巧。为了让电机组件适应月球表面的极端温度，对-100℃到200℃温差变化下永磁电机组件的性能变化，不断进行资料收集、分析、仿真、论证、调整，直至最终满足覆盖整个任务周期。研制团队将宇航用旋转变压器的出线由焊接延长引线改为直接出线，消除了焊接带来的断裂隐患，避免了任何一个小概率事件发生的可能性。

采样|航天四院神秘“法宝”助“挖土铲”一臂之力

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