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嫦娥四号高精度软着陆动力技术
高精度软着陆动力,保障月背探测及航天器通用。
产品类型
设备
产品标签
其他资源效率提升
高精度
动力
嫦娥四
空间探测器
产品成熟度
大规模市场推广/大规模生产
合作方式
合资合作
适用行业
科学研究和技术服务业
适用场景
航天
产品创新性
嫦娥四号动力系统创新在于高精度推力控制、优化变推力调节、轨控管路超压管理及中继模式钝化等技术,确保了月背精准着陆。
潜在经济效益
该技术可推广应用于其他航天器,缩短研制周期,节省研发费用,带来显著经济效益。
潜在减碳效益
高精度控制及优化驱动技术提升了推进效率,减少了推进剂消耗,从而降低了燃料生产与火箭发射相关的碳排放。推广应用也缩短研制周期,节约资源,间接利于碳减排。
产品提供方
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上海空间推进研究所
上海空间推进研究所
上海空间推进研究所是中国航天器和火箭发动机的研发中心,助推国家空间探索与应用。
中国
产品详情

2019年1月3日,嫦娥四号探测器在月球背面成功软着陆,实现了人类首次在月球背面着陆探测,任务取得圆满成功。嫦娥四号动力系统作为探测器的关键分系统,能否可靠工作直接决定了嫦娥四号任务的成败。动力系统为探测器提供地月转移轨道飞行、环月轨道飞行和着陆飞行全过程的姿控推力和轨控推力,为探测器月球捕获和软着陆月球背面提供精准动力。嫦娥四号动力系统从探测器入轨开始到软着陆全周期,持续不断地输出了高精度的姿控推力和轨控推力。嫦娥四号动力系统从2015年开始研制,经过研制过程充分试验和测试后,飞行产品在2017年交付探测器总体,2019年完成飞行任务。嫦娥四号高精度软着陆动力技术的主要指标:(1)动力系统结构质量不大于296kg;(2)推进剂最大装载量2600kg;(3)配置1台7500N轨控发动机,16台150N姿控发动机和12台10N姿控发动机;(4)7500N轨控发动机具备连续变推力能力,轨控发动机推力偏差不大于2%。嫦娥四号动力技术采用恒压挤压式双组元统一系统,增压气体贮存在2个复合材料气瓶内,贮箱为4个相同的金属膜片式贮箱,配置1台7500N变推力轨控发动机和28台姿控发动机,姿控发动机具备故障重组能力。嫦娥四号动力技术圆满完成了研制、发射及飞行试验工作,为我国首次月球背面软着陆飞行试验成功做出了突出贡献,主要技术创新点如下:(1)发动机推力高精度控制和精确预估推力技术创新:通过精确评定发动机比冲和特征长度,使用碳纤维复合材料贮箱技术和复合过渡接头节流器技术,有效提供了高精度的姿态控制和轨道控制推力,为探测器的飞行稳定控制、多次精确变轨和精准着陆提供了关键保证。(2)步进电机可靠锁定和优化驱动控制技术创新:采用“初始锁定和优化驱动控制策略”进行变推力调节控制,飞行过程变推力调节控制可靠、精确、快速,保证了探测器的精准着陆。(3)轨控管路超压安全管理技术创新:通过对推进剂在密闭管路里压力与温度变化的机理研究和试验规律分析,制定了对发动机喷注器和管路实施加热的策略,并采用“热控管理+自主泄压管理”的模式进行轨控管路超压安全管理,极大减少了自锁阀泄压动作次数,提高了系统的可靠性和安全性。(4)中继模式可靠钝化技术创新:国内首次在地外天体、天地大延时中继模式下可靠、安全地完成剩余推进剂和增压气体钝化处理,确保了着陆后探测器的工作安全。(5)发动机量化极性测试技术创新:采用“把被测量转换为电信号的量化测试技术”,解决了极性测试不量化、数据难追溯的难题。嫦娥四号动力技术产出了以复合过渡接头节流器(专利号 ZL201410588156.6)为代表的七项发明和以《推进剂管路内负压形成机理研究》为代表的三篇论文,研制成功的各类组件产品和各项创新技术可推广应用于其它航天器,缩短研制周期,节省研制费用,具有显著的社会效益和经济效益。

最后更新日期
05:06:20, Nov 05, 2025
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