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制动|航天科技六院3000牛主发动机成功通过刹车点火制动大考记

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牛年新春佳节来临之际 ， 在距离地球1.92亿公里外的浩渺深空 ， 中国首次探火之旅传来“牛气冲天”的喜讯：2月10日19时52分 ， 由航天科技集团六院研制的“天问一号”推进系统完美工作 ， 3000牛主发动机实施800多秒的点火刹车制动 ， 助力我国首个火星探测器进入环火轨道 。
此时此刻 ， 正在北京飞控中心一直坚守奋战的六院“天问一号”推进系统试验队难以抑制心中的喜悦 。
天问一号火星探测器推进系统抓总研制单位801所深空探测系统部部长李和军说 ， 此次火星制动捕获是对环绕器推进分系统的大考 。 由10余名探火推进系统发动机专家和科研人员组成的六院试验队 ， 一直坚守在北京飞控中心开展工作 ， 24小时连续跟踪 ， 确保了此次“天问一号”环火任务的圆满完成 。
六院发动机型号总师、11所3000牛探火主发动机技术负责人兰晓辉说： “此次3000牛发动机工作是该型号发动机工作时间最长的一次点火 ， 工作状态非常完美 ， 近火制动后入轨精度很高 ， 为后续环火飞行的顺利开展赢得了‘开门红’ 。 临近新春佳节 ， 我们为液体动力国家队再一次的完美表现 ， 感到骄傲和自豪 。 ”
目前 ，“天问一号”终于在距离火星400公里处成功实施刹车 ， 进入了环火轨道 。 而在遥远的深空 ，“天问一号”相距地球家园的直线距离近2亿公里 。
探火之旅 ， 动力领航 。 在天问一号火星探测器上 ， 六院研制交付了着陆巡视器和环绕器的推进分系统 ， 共计48台大大小小的发动机 。 这些发动机的任务 ， 就是分别为着陆巡视器着陆过程中悬停、避障及缓速下降过程提供可靠动力 ， 为环绕器提供轨道转移、制动捕获、轨道调整以及姿态控制所需的精准动力 。
李和军介绍 ， 此次“天问一号”环绕器推进系统发动机实施点火制动 ， 意义非凡 。 通过发动机推力减速控制 ， 来降低探测器的速度 ， 使其能够被火星引力所捕获 ， 这一动作被人们形象地称为“踩刹车” 。 只有这样的精准刹车 ， 才能使“天问一号”成为一颗环绕火星的卫星 ， 否则探测器将飞越火星 ， 奔向遥远的深空 。
地火转移轨道就像是一条以太阳为中心的椭圆形闭环高速 ， 火星只是这条高速上的一个出口 ， 一旦推进系统不能及时点火制动踩刹车 ， 帮助探测器从火星出口下高速 ， 那就只能错过出口 ， 并且需要数年时间 ， 才能到下次路过该出口 。 一旦出现这样的情况 ， 那么“天问一号”火星探测之旅 ， 就极有可能面临中断的危险 。
为了避免这一现象发生 ， 在这一极为关键的刹车阶段 ， 六院探火推进系统研制团队设计了精准的“刹车”方案 。
【制动|航天科技六院3000牛主发动机成功通过刹车点火制动大考记】我国首次火星探测工程采用一次发射实现对火星“绕、着、巡”3项探测任务 ， 其中 ， 801所承担了环绕器与着陆巡视器两套推进分系统的抓总研制任务 ， 7500牛、3000牛轨控发动机由11所研制 ， 7103厂、101所、165所也承担了相关研制及试验任务 。
探测器自去年7月23日发射入轨以来 ， 环绕器推进分系统已圆满完成了4次中途修正和1次深空机动变轨任务 ， 分系统 20多台轨姿控发动机均通过了在轨点火考核 ， 发动机推力参数精准、正常 ， 分系统各参数稳定、正常 。
而2月10日这天晚上的工作 ， 是六院研制的推进分系统发动机单机工作最长的一次 。
兰晓辉说： “在距离地球1.92亿公里外的遥远深空 ， 3000牛发动机顺利点火 ， 并开始800多秒的刹车点火制动 ， 完成火星制动捕获 。 ”
在此次大考中 ， 3000牛发动机工作表现非常完美 ， 实现了天问一号火星探测器深空刹车被火星引力场捕获的预期目标 。
此次刹车制动后 ，“天问一号”从绕日大椭圆轨道变为火星轨道 ， 将为后续火星环绕探测、火星表面软着陆及巡视探测奠定最关键的一步 。
据了解 ， 在完成火星捕获后 ， 六院研制的“天问一号”推进分系统还将再接再厉 ， 完成多次近火制动及轨道调整 ， 最终实现火星表面软着陆 。 （张美书） 来源：航天科技网站

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