护航|航天科技六院助推“长五”成功飞天、护航“嫦五”地月往返侧记_运载火箭|探测器|侧记|成功|我

12月17日，历经23天的太空探索，出色完成数次高难度的精准操作，嫦娥五号返回器终于携带着珍贵的月壤样本，在国人的热切期盼中，顺利返回地球母亲的怀抱，成功降落在预定着陆地点。
这一刻，是中国探月之旅在历经13年的“绕落”跋涉之后，坚实踏下的“回家”脚步；这一刻，也是人类时隔48年之后，再次将地月往返之旅达成的激动瞬间；这一刻，更是航天科技集团六院107台性能功能各异的发动机全程护航，推举长征五号运载火箭进入预定轨道、助推嫦娥五号探测器实现一个个高难度动作、最终顺利安全返回的完美见证。
这是在国家国防科工局统筹安排、航天科技集团党组坚强领导下，航天科技集团六院奋斗新时代、筑梦新伟业的新壮举，也是航天液体动力全体干部职工在新的奋斗征程上创造的中国航天新业绩。
中国航天事业特别是探月工程取得的巨大成就，见证了六院奋斗者的坚实足迹，也标注了六院干部职工未来接续奋斗的崭新坐标。
30台发动机助推“长五”豪迈飞天
九天揽月星河阔，十三春秋绕落回。
业内有专家说，嫦娥五号月球采样返回任务，完全可以看做是无人版的“阿波罗登月” ，是我国第一个地外天体采样返回的航天项目，它把月球上的土壤和岩石带回地球，堪称真正意义上的“九天揽月” 。
与之前的奔月之旅相比，在这次的嫦娥五号任务中，六院研制交付了液体动力系列产品，使命更加光荣，责任更加重大，要求更为严苛。
从长征五号遥五火箭上的30台发动机，到嫦娥五号探测器上的77台发动机，航天六院研制的全系列发动机，在不断接力中推举长征五号火箭进入预定轨道，并助推嫦娥五号探测器实现一个个奔月高难动作，最终完成嫦娥五号飞天摘月与返回任务。
发射嫦娥五号探测器的长征五号运载火箭，配套了六院研制的30台火箭发动机。其中， 8台120吨级液氧煤油发动机、2台50吨级氢氧发动机及2台9吨级膨胀循环氢氧发动机，全部是我国新一代绿色环保发动机。
正是它们，实现了长征五号遥一火箭2016年11月3日豪迈首飞，推举长征五号遥三火箭2019年12月27日王者归来，托举长征五号遥四火箭2020年7月23日成功发射我国首个火星探测器天问一号，不断刷新着中国运载火箭的飞行高度、飞行速度、入轨精度。
如今，六院研制的这12台主发动机，又承担了更为艰巨的使命，推举长征五号遥五火箭，护航嫦娥五号探测器，踏上探月、采样和返回的漫漫征程。
这三型发动机，均为六院科研团队历时近20 年、为我国新一代运载火箭研制的主动力装置。可以说，没有这三型液氧煤油发动机和氢氧发动机，就没有长征五号火箭名列前茅的运载能力，也就不可能发射我国首个火星探测器和嫦娥五号探测器这样大型的深空探测器。
特别是长征五号遥三火箭复飞成功后，六院三型火箭发动机团队“多想一步，多做一步” ，通过“再分析、再设计、再验证” ，不断提升产品可靠性，让长征五号遥五火箭飞得更高、飞得更稳，确保嫦娥五号的探月征程不带一丝纰漏。
氢氧发动机研制团队从设计的合理性、理论分析的正确性、试验的充分性、产品质量控制各方面开展了系统深入的优化改进提升。液氧煤油发动机团队不满足于该型发动机10余次发射的完美纪录，始终心怀敬畏，如履薄冰，严格全过程质量控制，深化“面向产品、面向流程、面向组织”的质量管理体系改进，不断完善质量管理体系和供应商全级次管理，推进数字航天建设，提升液氧煤油发动机研制质量管理能力。
【护航|航天科技六院助推“长五”成功飞天、护航“嫦五”地月往返侧记】在长征五号遥五火箭上，还有六院精心打造的辅助动力系统，它由18台性能不一的姿控发动机以及配套的气瓶、阀门、管路和贮箱组成，是我国唯一涵盖增压气体装置、输送系统、推进剂贮存装置和推力室的独立、完整的动力系统。它们安装在火箭二级氧箱尾部，负责火箭二级发动机滑行阶段的推进剂沉底管理、姿态控制和星箭分离前的末速修正。
正是六院研制的长征五号遥五火箭上的这30台火箭发动机，安全准点、完美护送嫦娥五号探测器进入到预定轨道，开启探月征程。
77台发动机护航“嫦五”地月往返
与以往“嫦娥姐妹”探月之旅不一样的是，这一次嫦娥五号承担的探月任务，被赋予了更为艰巨、更为光荣的使命。既要完美登月，还要探测取样，更要安全返回。要完成这些展示中国航天最新科技创新成果的任务，六院研制的一系列空间姿控轨发动机派上了大用场。
嫦娥五号探测器，由轨道器、返回器、着陆器、上升器等4个器组成，六院为其中的轨道器、着陆器和上升器一共研制了 3套推进系统，这是我国目前空间飞行器最复杂的推进系统。
在嫦娥五号飞行与返回过程中，这几个器的功能与分工明确，各司其职：着陆器与上升器组合体进行了月面软着陆，自动进行月面采样、样品封装等操作，样品由上升器携带升空进入月球轨道，与等待在环月轨道上的轨道器对接，把样品转移到返回器内部。最后轨道器携带返回器点火，从环月轨道直接返回地球。返回器在再入大气层前与轨道器分离，最后降落到我国北方的着陆场上。
用于嫦娥五号着陆与返回的3套推进分系统，由77台大小不同、性能各异的轨姿控发动机组成。性能指标高、质量轻、推进剂使用效率高，既要经历严酷的温度环境，又要适应宽范围使用温度。同时，由于系统复杂，对推进分系统提出很高的可靠性要求。面对研制过程中的重重难题，六院科研团队夙兴夜寐，攻坚克难，十年磨一剑。
推进分系统研制初期，所有产品已通过关键技术攻关和方案研制总结，探测器工程总体希望推进分系统为整器减重再作贡献。为了实现探月三期工程“回”的目标，减重要求极为严苛。
在充分评估了着陆过程中液体晃动的风险后，六院作出了着陆器用4台表面张力贮箱替代4台金属膜片贮箱方案的更改。
这意味着，方案阶段金属膜片贮箱攻关和以此方案开展的全系统冷试，需要在初样阶段重新来过。尤其是近600升大容积表面张力贮箱的攻关研制带来了技术反复的风险。
再大的困难，也难不倒六院这支敢打硬仗的团队。经过反复验证，他们不辱使命，完成了表面张力贮箱研制攻关，累计减重约26公斤，大幅度降低了探测器的总质量，为探测器的整器研制提供了有力保障。
为了确保嫦娥五号探测器能平稳在月球着陆，并从月球返回地球，六院为探测器量身定做了两款3台新型发动机，被誉为嫦娥五号的探月返乡“神器” 。
其中两台3000牛发动机，分别为嫦娥五号探测器的轨道器、上升器提供动力。轨道器上的一台3000牛发动机，为地月转移、月地转移中途修正、近月制动、离月加速提供推力，而上升器上的另外一台3000牛发动机，为月面起飞提供推力，相当于月球上的一枚微缩版的运载火箭。 1台7500牛变推力发动机，完成月面软着陆任务。
在3000 牛发动机研制中，六院研制团队高度重视发动机的环境适应性，充分考虑嫦娥五号探测器面临的空间环境条件和着陆器的特殊任务需求，优化技术方案，对发动机可能的工作环境进行充分验证。
在提高发动机性能的同时，控制发动机推力室温度，充分兼顾可靠、充裕的冷却，保证发动机长寿命可靠工作。
相比其他型号发动机组件， 7500牛变推力发动机上的流量调节器上的零件加工，精度要求极高，公差都是微米级，也就是一根头发丝的1/80 ，仅一根流量调节锥上就有8处公差为微米级的加工难点，这在一般机加行业被认为是绝对不可能完成的。然而，六院的航天工匠们却将这种不可能变成了完美实现。
液体动力持续奋斗支撑航天强国建设
液体火箭发动机的典型特点是燃烧压力高、工况恶劣、单点失效模式多，难以进行容错性设计和实时维护，可靠性要求极高，具备航天制造的最高要求和最高水平。
六院干部职工用奋斗一次次书写了液体动力支撑航天强国建设的崭新华章。火箭发动机正朝着性能先进、全面创新大步迈进。
刚刚过去的30余年，六院全体干部职工艰苦攻关，为新一代运载火箭长征五号、六号和七号火箭研制了四型发动机，具有高性能、大推力、无毒无污染的特点，打造了具备现代制造业特点的新型火箭发动机制造体系，支撑了我国运载火箭的更新换代。
当前，我国航天事业仍处于重要发展时期， “高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国和国防建设”发展目标，又对先进、高可靠的宇航动力提出了更高的要求，更加需要航天人用奋斗去实现更新设计理念、转变研制模式、提高产品可靠性、提升研制效率的新转变，全面提高发动机产品保障能力和创新发展能力。
新一代研制队伍正以新的奋斗姿态，传承弘扬航天“三大精神” ，践行六院动力文化、创新文化、诚信文化和三线文化，凭借强大的核心技术优势和独立自主的发展实力，牢牢掌握液体动力的发展主动权。他们齐心协力、久久为功，将丰富的研制经验转化为集萃设计准则、标准、规范方法、基础模型的知识库，致力于加强数字化、产品化体系建设，加快推动技术创新和管理创新，支撑航天发展，服务地方经济，探索高品质航天动力的制造模式，打造新型号研制的“巨人的肩膀” ，传递好技术继承、再利用、再创新的“接力棒” 。
唯有成功，才能专注发展；唯有奋斗，才能实现发展；唯有创新，才能持续发展。过去，六院干部职工靠奋斗，创造了液体动力事业的辉煌成就。如今，六院干部职工靠奋斗，书写了探月工程“绕、落、回”的崭新篇章。
六院将始终坚守航天报国初心，牢记航天强国使命，勇敢面对艰难险阻，敢于攻坚克难，按照高质量发展的要求，既苦干实干，又高效工作、科学工作，肩负使命，实现“三高”发展目标，不断攀登液体动力新高峰。（张美书张平）来源：航天科技网站

护航|航天科技六院助推“长五”成功飞天、护航“嫦五”地月往返侧记

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