作者: 桂运安 来源:中国科学报 发布时间:2021/5/16 19:32:34
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“嫦娥钢”保障“天问一号”成功着陆火星

 

5月15日,历经近百天的环火绕行探测后,我国自主研制的火星探测器“天问一号”成功着陆于火星北半球乌托邦平原,“祝融号”巡视器与着陆架完成分离后,将对火星表面重点区域进行巡视勘察。由中国科学院合肥物质科学研究院研制的新一代“嫦娥钢”为“天问一号”着陆缓冲机构设计及探测器成功软着陆作出重要贡献。

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火星探测器及拉杆、限力杆外观图(资料图片)

为保障“天问一号”成功着陆,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所(以下简称“固体所”)在前期探月工程任务基础上研发出新一代“嫦娥钢”,通过精细的组织调控和独特的工艺创新,实现了材料成分不变、吸能性显著提高的目标,并开发出着陆缓冲机构用拉杆、限力杆两种缓冲元件,利用该产品突出的强韧性、轻质性和吸能性吸收着陆时的冲击能,为“天问一号”着陆缓冲机构优化设计及其软着陆提供了重要支持。

“嫦娥钢”是固体所根据我国嫦娥探测器月面软着陆需求而研制的一种新材料,具有极高的强韧性和吸能性,其延伸率、强塑积等指标国际领先,已相继保障“嫦娥三号”“嫦娥四号”任务顺利实施。在火星探测任务中,除沿用缓冲拉杆以外,首次使用限力杆产品取代了部分进口铝蜂窝设计,真正实现了我国深空探测器着陆缓冲系统的完全自主化。

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“天问一号”模型与其使用的缓冲拉杆(下)与限力杆。徐旻昊摄

近年来,固体所研发团队通过成分优化设计与组织调控,开发出高强韧、高吸能、高耐蚀等系列“嫦娥钢”,并实现了30吨级合金批量冶炼生产;通过材料组织精准调控,研发出满足特定要求的抗坠毁直升机起落架缓冲器产品,并通过了工程验证;开发出基于“嫦娥钢”的新型水运桥梁防撞阻尼结构,成功应用于广东珠海大桥示范工程;基于增材制造及精密铸造技术,研发出高比强、高吸能“嫦娥钢”点阵结构,后续将在载人航天任务中发挥重要作用。

 
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