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“中國繩王”--青島海麗雅助力“天問一號”安全著陸火星
2021-05-15 22:59:04 來源:《紡織服裝周刊》

     5月15日,我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸,在火星上首次留下中國印跡,邁出了我國星際探測征程的重要一步。這一激動人心的成果背后,我國產(chǎn)業(yè)用紡織品為此也做出了極大貢獻。這其中,青島海麗雅集團有限公司(下稱“海麗雅”)的兩大絕招助力“天問一號”安全著陸火星。


    “看到‘天問一號’火星探測器成功著陸,內(nèi)心非常激動,這也是我們預(yù)期的結(jié)果?!?月15日一大早,海麗雅技術(shù)中心副主任徐連龍激動地對記者說。
海麗雅為“天問一號”提供的陸傘繩連接技術(shù)、特種彈性繩索裝備,用于著陸器耐沖擊試驗,徐連龍說,海麗雅可以說是“天問一號”安全著陸的“守衛(wèi)者”,公司提供的這兩項技術(shù)都是探測器進入火星后安全著陸的核心環(huán)節(jié)。 

海麗雅為“天問一號”提供的特種彈性繩索裝備

心里的一顆石頭落地了


    “看到‘天問一號’火星探測器成功著陸,心里的一顆石頭落地了?!毙爝B龍說,這也是他們預(yù)期的結(jié)果,因為他們在地面上已經(jīng)做了最充分的試驗,在產(chǎn)品交付時就有十足的把握肯定會成功。
      徐連龍介紹,為“天問一號”提供著陸傘繩連接技術(shù)、提供的特種彈性繩索裝備,這已經(jīng)是海麗雅為國家第十個重大項目提供技術(shù)支持和專項配套,他們對自己技術(shù)有足夠的信心。
徐連龍介紹,在“天問一號”項目中,海麗雅主要負責兩項技術(shù),一是為火星著陸提供傘繩與傘以及探測器鏈接的連接技術(shù),二是參與火星探測計劃中的“著陸試驗”。
      據(jù)了解,此次火星探測任務(wù)中,最核心、最難的地方,就是探測器進入火星大氣后氣動外形和降落傘減速的過程,只有一次機會,必須確保成功。而海麗雅參與的這兩項工作都是服務(wù)和應(yīng)用于探測器進入火星大氣后著陸過程這一最為核心和關(guān)鍵環(huán)節(jié)?!斑@讓我們倍感壓力,也深感榮幸?!毙爝B龍說。

上萬次試驗助力

火星探測器平安度過“黑色七分鐘”


      據(jù)介紹,火星探測器從130多公里的高空進入火星大氣,時速高達21000公里(每秒5.9公里),要在短短七分鐘的時間內(nèi),讓探測器的速度降至零,從而實現(xiàn)安全著陸。這也是所有火星探測任務(wù)中技術(shù)難度最大、失敗概率最高的關(guān)鍵時刻,被稱為“黑色七分鐘”。
著陸器進入火星大氣層的速度高達18000千米/小時,超高速摩擦將產(chǎn)生上千攝氏度高溫,這對降落傘繩提出了極高要求,既要耐高溫,又要有高強度。
      如何確保火星探測器在歷經(jīng)“黑色七分鐘”后,著陸器降落傘的傘繩與著陸器以及降落傘依然完美連接,是徐連龍和他的團隊需要攻克的難題。
    “經(jīng)過上萬次試驗,我們最終發(fā)明了繩索插接技術(shù),這個技術(shù)能夠最大限度提高傘繩強度、減少強力損失,確保著陸器安全?!毙爝B龍介紹,這項技術(shù)可以通俗理解為“自鎖技術(shù)”,當受到的沖擊越大繩索的牢固度也越大,所以,能最大限度確保繩纜在穿過“黑色七分鐘”后能安然無恙。
      徐連龍團隊參與“天問一號”項目的另一項技術(shù)是星探測計劃中的“著陸試驗”。據(jù)介紹,探測器在正式發(fā)射之前需要進行地面試驗,模擬著陸艙在火星表面著陸時減速降落傘的打開過程,這個過程有個時間差,從開傘到全部打開,離不開一個關(guān)鍵部件的緩沖。仿真模擬著陸器在進入火星大氣過程中降落傘開傘時所承受的瞬態(tài)沖擊力,以驗證著陸器整體結(jié)構(gòu)載荷能力和穩(wěn)定性,是“天問一號”地面模擬試驗中非常重要的環(huán)節(jié)。
      前期“天問一號”技術(shù)團隊在選擇合適的耐沖擊試驗器具時,面臨不少困難,比如制造大型金屬彈簧在技術(shù)上很難實現(xiàn)。為此,海麗雅研發(fā)團隊主動擔當,定向研發(fā)了一款特種彈性繩索,替代了大型金屬彈簧方案,經(jīng)過一年多時間、上萬次繩索試驗,最終試驗數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和精度遠超專家預(yù)期,確保了著陸器耐沖擊地面模擬試驗的順利進行。
      說到海麗雅為國家重大項目提供技術(shù)支持和專項配套,徐連龍說,這已經(jīng)是海麗雅為國家第十個重大項目提供技術(shù)支持和專項配套,他們已經(jīng)有了足夠的經(jīng)驗,這也讓他感到非常驕傲。
其實,海麗雅特種繩纜早在2009年夏天就已亮相。當時,我國自主研制的載人潛水器“蛟龍”號即將海試,需要在潛水器頂部安裝一盤長達9000米的救生繩纜,一旦發(fā)生全部拋載還無法上浮的事故,就由母船通過這根繩纜把潛水器拉上來。接到任務(wù)后,海麗雅日夜攻關(guān),最終交出了一條合格繩纜,不足“蛟龍”號重量的千分之五,但繩纜強度卻是同直徑鋼纜的5倍,是一根用創(chuàng)新技術(shù)鑄就的名副其實的“救命繩”。 

 2019年初,海麗雅“高調(diào)”走進大眾的視野,國家科技進步二等獎的榮譽加身,讓人們驚嘆這個近百年的老企業(yè),已經(jīng)從當年只能生產(chǎn)扎頭繩的“花邊廠”,華麗蛻變?yōu)槟軌驗椤膀札垺碧柕壬詈Qb備提供特種繩索的高科技企業(yè)。

據(jù)了解,海麗雅已經(jīng)先后為科考船“大洋一號”研發(fā)出“高性能深??睖y用繩”,替代了國外進口產(chǎn)品;為“雪龍”號南極科考首次布放抗冰山碰撞結(jié)構(gòu)海洋潛標,成功研發(fā)配套纜繩;助力“科學(xué)”號考察船成功實現(xiàn)深海布放和信息實時傳輸雙重突破,破解了世界性海洋觀測難題。2019年初,海麗雅的“高性能特種編織物編織技術(shù)與裝備及其產(chǎn)業(yè)化”項目榮獲2018年度國家科技進步二等獎。

海麗雅特種繩索的精彩亮相,引起了中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會的關(guān)注,經(jīng)研究會牽線搭橋,海麗雅與中國航天科技集團成為了親密的合作伙伴。

     “所以,這一次‘天問一號’項目中需要攻克這兩個技術(shù)難關(guān),他們又找到了我們。”徐連龍說,經(jīng)過前面數(shù)次的合作以及技術(shù)的積累,他們對技術(shù)難點的攻克更有信心,集團抽調(diào)15名技術(shù)骨干組成“天問一號”技術(shù)攻關(guān)小組,不分晝夜一門心思鉆研。如何能將著陸器降落傘的傘繩與著陸器以及降落傘完美連接。

      一根小小的繩索,上天入海,一頭連著青島企業(yè)科技創(chuàng)新的風華,另一頭連著青島在大國重器中的科技擔當。

     “我們海麗人將繼續(xù)以產(chǎn)業(yè)報國為己任,持續(xù)提升科研創(chuàng)新能力,繼續(xù)參與“深空”“深藍”等國家重大科研工程,用實際行動詮釋深厚愛國情懷,努力做出新的更大貢獻?!毙爝B龍說。  

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