嫦娥五号靠什么往返地月？

◎ 张美书 张平 科技日报记者 付毅飞

11月24日，我国目前推力最大的长征五号运载火箭，成功将嫦娥五号月球探测器送入地月转移轨道，开启了中国探月工程首次地月往返之旅。

漫漫征程中，中国航天科技集团六院研制的107台大小发动机将持续接力，助推嫦娥五号探月、返乡。

长征五号遥五运载火箭托举嫦娥五号探测器进入云层。付毅飞 摄

30台发动机助推长征五号飞天

中国探月工程，此前实施过5次发射，均由长征三号甲系列运载火箭完成。而发射嫦娥五号的重任，首次落在了长征五号运载火箭身上。

记者从六院了解到，长征五号运载火箭配套了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豪迈首飞、长征五号遥三火箭王者归来、长征五号遥四火箭成功发射我国首个火星探测器“天问一号”。

这三型发动机，均为六院研制团队历时近20年为我国新一代运载火箭研制的主动力装置。它们使长征五号火箭具备了名列前茅的运载能力。

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、完整动力系统。该系统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。

正是在这30台发动机，支撑长征五号遥五火箭护送嫦娥五号探测器进入预定轨道，开启探月征程。

嫦娥五号推进器研制实现“不可能”的任务

与我国以往探月任务不同，嫦娥五号既要落月探测，又要采样返回，任务更为复杂艰巨。六院研制的一系列空间姿控轨发动机，将在任务中派上大用场。

嫦娥五号探测器由着陆器、上升器、轨道器、返回器4部分组成。六院为着陆器、轨道器和上升器研制了三套推进系统，这是目前我国空间飞行器上最复杂的推进系统。

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中国航天科技集团六院供图

据六院专家介绍，这三套推进系统由77台大小不同、性能各异的轨姿控发动机组成。系统性能指标高、质量轻、推进剂使用效率高，既能经历严酷的温度环境，又能适应宽范围使用温度。由于系统复杂，对其可靠性也有着更高要求。

为了实现探月三期工程“回”的目标，探测器推进系统面临极为严苛的减重要求。六院团队在充分评估风险后，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，并反复验证，完成了研制攻关，最终实现减重约26千克。

为了确保嫦娥五号能在月球平稳着陆，并从月球返回，六院为探测器量身定做了两款3台新型发动机。其中，轨道器上的1台3000牛发动机，将为地月转移、月地转移中途修正、近月制动、离月加速提供推力；上升器上的1台3000牛发动机，相当于1枚微缩版运载火箭，将为月面起飞提供推力；探测器月面软着陆任务，将由1台7500牛变推力发动机完成。

记者了解到，相比其它型号发动机组件，7500牛变推力发动机的流量调节器上，零件加工精度要求极高，公差达微米级，相当于1根头发的80分之一。仅1根流量调节锥上，就有8处公差为微米级的加工难点。这在行业内通常被认为是绝不可能完成的，航天工匠们却将这种不可能的任务完美实现。

来源：科技日报

编辑：刘义阳

审核：朱丽

终审：冷文生