玉兔”前传

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/01 02:42:46
这个“玉兔”该是什么样呢?
  它的“师父”们不停地设想,在图纸上画出带“翅膀”的小车。
  有的4个车轮、有的6个、有的8个;有方形太阳翼、三角形太阳翼、梯形太阳翼;有的稳重,有的轻巧,有的酷炫如变形金刚……
  “玉兔”,这个中国第一辆月球车,经历了约10年的孕育过程,终于诞生了。
像个“冰棍儿箱”?
  2004年7月,中国空间技术研究院研究员贾阳接到月球车预研任务。
  为了给这辆将开上月球的车下一个定义,他在一张白纸上画了三个相互交叉的圆圈,分别代表航天器、车辆和机器人,说明月球车技术应处于这三个领域的交集。
  “我特意把航天器的那个圆圈画大了些,表示月球车和其他航天器的基本研制规律是相同的,但仅仅如此还不行。月球车与其他航天器最大的不同,是要跟土起作用,要能走起来。”贾阳说。
  2004年中国正式启动“绕、落、回”的嫦娥探月工程。国内十多家科研机构和高校都对落月阶段的月球车提出了各自的设想。在这些设计中,有的走得快,有的“手臂”灵,有的越野能力强。
  2008年嫦娥三号工程正式立项。中国空间技术研究院和上海航天技术研究院联合各大科研机构和高校共同研制月球车。
  全国约100家单位参与了“玉兔”的研制,体现了航天工程在中国的重要地位,以及月球车是若干领域的集成这一特殊性。
  作为嫦娥三号探测器副总设计师的贾阳说:“一开始我们参阅国外的资料,对研制难度和基本方法有了大致认识。可遇到了困难,国外资料中不可能找到细节来解决问题。只能靠自己。”
  另一位探测器副总设计师张玉花说:“我们跟美国没有开展过合作,面对面的沟通都没有。前苏联的月球车用的是40年前的材料和技术,如果说他们做的是沉重的‘拖拉机’,那么我们做的是轻巧的‘小轿车’。”
  在最初的设计图上,月球车的车体是个四方盒子。有人批评说,像个“冰棍儿箱”。
  为此,设计师们展开想象,最终选择了最符合技术需求的方案。
  车体从一个方盒子到增加围栏;太阳翼从两个都可折叠变为一个折叠一个固定;天线与桅杆合二为一……
  贾阳说:“所有的变化都是技术需求,没有纯粹为了美观的改变。”
  “由于重量等条件所限,我们只能在保证功能达到要求的前提下尽量简化设计。也许有人认为它不够美,但在我们心中它是完美的,因为它是满足要求的。如果只从美学角度考虑,我也想设计成变形金刚那样。”这个“玉兔”该是什么样呢?
  它的“师父”们不停地设想,在图纸上画出带“翅膀”的小车。
  有的4个车轮、有的6个、有的8个;有方形太阳翼、三角形太阳翼、梯形太阳翼;有的稳重,有的轻巧,有的酷炫如变形金刚……
  “玉兔”,这个中国第一辆月球车,经历了约10年的孕育过程,终于诞生了。
像个“冰棍儿箱”?
  2004年7月,中国空间技术研究院研究员贾阳接到月球车预研任务。
  为了给这辆将开上月球的车下一个定义,他在一张白纸上画了三个相互交叉的圆圈,分别代表航天器、车辆和机器人,说明月球车技术应处于这三个领域的交集。
  “我特意把航天器的那个圆圈画大了些,表示月球车和其他航天器的基本研制规律是相同的,但仅仅如此还不行。月球车与其他航天器最大的不同,是要跟土起作用,要能走起来。”贾阳说。
  2004年中国正式启动“绕、落、回”的嫦娥探月工程。国内十多家科研机构和高校都对落月阶段的月球车提出了各自的设想。在这些设计中,有的走得快,有的“手臂”灵,有的越野能力强。
  2008年嫦娥三号工程正式立项。中国空间技术研究院和上海航天技术研究院联合各大科研机构和高校共同研制月球车。
  全国约100家单位参与了“玉兔”的研制,体现了航天工程在中国的重要地位,以及月球车是若干领域的集成这一特殊性。
  作为嫦娥三号探测器副总设计师的贾阳说:“一开始我们参阅国外的资料,对研制难度和基本方法有了大致认识。可遇到了困难,国外资料中不可能找到细节来解决问题。只能靠自己。”
  另一位探测器副总设计师张玉花说:“我们跟美国没有开展过合作,面对面的沟通都没有。前苏联的月球车用的是40年前的材料和技术,如果说他们做的是沉重的‘拖拉机’,那么我们做的是轻巧的‘小轿车’。”
  在最初的设计图上,月球车的车体是个四方盒子。有人批评说,像个“冰棍儿箱”。
  为此,设计师们展开想象,最终选择了最符合技术需求的方案。
  车体从一个方盒子到增加围栏;太阳翼从两个都可折叠变为一个折叠一个固定;天线与桅杆合二为一……
  贾阳说:“所有的变化都是技术需求,没有纯粹为了美观的改变。”
  “由于重量等条件所限,我们只能在保证功能达到要求的前提下尽量简化设计。也许有人认为它不够美,但在我们心中它是完美的,因为它是满足要求的。如果只从美学角度考虑,我也想设计成变形金刚那样。”
“玉兔”的体重是困扰“师父”们的巨大难题。
  最初,“师父”们希望它的体重控制在120公斤内。
  前苏联与美国的月球车重量分别为700多公斤和200多公斤,与“玉兔”最接近的美国火星车“勇气号”与“机遇号”重约180公斤,而“好奇号”火星车重达900公斤。
  对重量的苛求与中国目前的火箭运载能力有关,也与工业基础有关。
  “一开始很多老专家认为这个目标不可能实现,就算做出这么轻的车,也是不可靠的。”张玉花说。“但我们还是希望向前大胆地跨一步。”
  “为了减重,能想到的办法都想了,已经不是斤斤计较而是克克计较。”贾阳说。
  例如:将桅杆和天线合二为一省去了几公斤;太阳翼从两个都能动变为一个能动能省500克;为度过月夜,放弃使用蓄电池而采用两相流体回路,减少几十公斤;采用综合电子设备,使重量减少20公斤……
  此外,选择什么导线、插头;每一个焊点的点胶量多少,焊锡用多少;以及能不能省下一颗螺钉,都经过严格的论证。
  克克计较的结果是,月球车从最早的200公斤减至最终的136公斤。“在减重中积累的很多成功经验,例如:太阳翼的多功能设计、综合电子技术以及机构的轻小型化今后都可以在其他航天器中得到应用。”贾阳说。
让“玉兔”好好睡觉
  为控制“玉兔”体重,“师父”们不使用蓄电池解决度月夜的问题。如何在零下180摄氏度的严寒中为“玉兔”保暖呢?“师父”们利用月球重力,设计出类似“暖气”的两相流体回路。
  “我们想到让月球车一侧的太阳翼可以多次收拢展开,在月夜的时候当‘被子’保温,这一设计在中国已经上天的航天器中还从未使用过。”张玉花说。
  最初月夜休眠的方案中,“师父”们为“玉兔”睡觉的姿势做了严格的规定,需要寻找到合适的休眠点。然而登月后,“玉兔”在月夜前没有找到满足要求的地点,因而使出杀手锏 ——用刨坑的办法调整了姿态。
  其实,刨坑的灵感来自于解决另一个难题。
  2005年美国“机遇号”火星车陷入细沙,工程师用了很长时间才让“机遇号”脱离险境。
  “这给我们很大的警示。月壤松软,车轮下陷也是很有可能发生的。所以我们把车轮埋了三分之一,甚至二分之一,试验如何能靠车轮打转,调整姿态后走出来。”贾阳说。
  “进而我们又想到能不能将这个办法用到月夜休眠的方案中。我们试验过几种轮子打转的方式,摸索出效果最好的方案。


 “玉兔”奔月前经历了各种严格的测试。
  在模拟月球环境的室内试验场中,铺着约半米厚、与月壤成分相似的火山灰,地势起伏不平,遍布形状不一的石块和大大小小的坑。“玉兔”在这里练习了行进、越障、拍照、数据传输、月壤成分探测等本领。
  美国宇航员从月球返回后曾说,人类探索月球遇到的首要麻烦就是月尘。
  在模拟月尘试验中,“师父”们将月尘按比例均匀撒在待试验的设备上,难度相当于把半勺盐均匀撒在1平米的面积上。
  月球车走在模拟月壤上,整个试验场都弥漫着灰尘,特别容易被吸入体内或粘在皮肤上造成刺激。
  张玉花说:“那是夏天,试验场内不能开空调,否则月尘会被扬起,堵塞空调管。室内温度在40多摄氏度。试验人员都带着口罩,穿着雨鞋,热得受不了。”
  这还不够。专家们又在中国西北沙漠找到最像月球的地方,建立了另一个试验场,让遥操作人员试验在未知的环境下操控月球车行进。
  在为期一个多月的沙漠试验中,“师父”们早上用结满了冰花的水洗脸,中午头顶烈日,满身大汗做试验。当沙暴铺天盖地袭来时,他们奋力保护设备的安全。夜晚睡觉时,他们把头都裹得严严实实,早上起来,被子上、桌子上、地上全是沙子,足足能扫出半脸盆。                                                                                                                                                                                                                                                                          冒险任务
  作为中国第一辆月球车,“玉兔”的研制没有经验可循,“师父”们一直是摸着石头过河。
  “月球车本身并不是最复杂的。我个人认为飞机、航母都更复杂。但是月面环境恶劣、不可预测以及月球车无法维修这些特性大大增加了任务的难度和风险。”贾阳说。
  中国为了保证航天器的可靠与安全,一般每颗卫星上的新产品和新技术控制在20%至30%以内,而嫦娥三号的新产品和新技术却达到80%。技术跨度之大让很多业内人士担心任务能否成功。
  “对我们来讲,成功是我们永远追求的目标。”贾阳说。
  然而,只许成功,不许失败既不科学,也是不可能的。迄今为止,人类历史上共开展了100多次月球探测活动,成功和失败几乎各占一半。
  为了成功,“玉兔”的研制者们每天都在与幽灵般的问题作斗争。凡是能想到万一出现的问题,哪怕可能只有万一的万一,都要千方百计去寻找。这种寻找有时就像大海捞针,但绝不放弃。
  “我们是竭尽全力去思考的,但就算是穷尽了思维后,心里也还是有残余风险,到了天上就是没有办法的情况是有可能的。”贾阳说。
  他承认:“压力确实很大。”
  尽管中国航天领域的成就与美、俄还有相当大的差距,但中国年轻的航天人才,却让美、俄航天界羡慕不已。嫦娥三号的研制团队平均年龄30出头。孙泽洲被任命为嫦娥三号探测器总设计师时只有37岁,是当时中国航天系统最年轻的总设计师。
  中国首任探月工程总设计师孙家栋说,这些年轻人将在20年后把中国航天带入黄金时代。http://www.9ifly.cn/article-4990-1.html


 “玉兔”奔月前经历了各种严格的测试。
  在模拟月球环境的室内试验场中,铺着约半米厚、与月壤成分相似的火山灰,地势起伏不平,遍布形状不一的石块和大大小小的坑。“玉兔”在这里练习了行进、越障、拍照、数据传输、月壤成分探测等本领。
  美国宇航员从月球返回后曾说,人类探索月球遇到的首要麻烦就是月尘。
  在模拟月尘试验中,“师父”们将月尘按比例均匀撒在待试验的设备上,难度相当于把半勺盐均匀撒在1平米的面积上。
  月球车走在模拟月壤上,整个试验场都弥漫着灰尘,特别容易被吸入体内或粘在皮肤上造成刺激。
  张玉花说:“那是夏天,试验场内不能开空调,否则月尘会被扬起,堵塞空调管。室内温度在40多摄氏度。试验人员都带着口罩,穿着雨鞋,热得受不了。”
  这还不够。专家们又在中国西北沙漠找到最像月球的地方,建立了另一个试验场,让遥操作人员试验在未知的环境下操控月球车行进。
  在为期一个多月的沙漠试验中,“师父”们早上用结满了冰花的水洗脸,中午头顶烈日,满身大汗做试验。当沙暴铺天盖地袭来时,他们奋力保护设备的安全。夜晚睡觉时,他们把头都裹得严严实实,早上起来,被子上、桌子上、地上全是沙子,足足能扫出半脸盆。                                                                                                                                                                                                                                                                          冒险任务
  作为中国第一辆月球车,“玉兔”的研制没有经验可循,“师父”们一直是摸着石头过河。
  “月球车本身并不是最复杂的。我个人认为飞机、航母都更复杂。但是月面环境恶劣、不可预测以及月球车无法维修这些特性大大增加了任务的难度和风险。”贾阳说。
  中国为了保证航天器的可靠与安全,一般每颗卫星上的新产品和新技术控制在20%至30%以内,而嫦娥三号的新产品和新技术却达到80%。技术跨度之大让很多业内人士担心任务能否成功。
  “对我们来讲,成功是我们永远追求的目标。”贾阳说。
  然而,只许成功,不许失败既不科学,也是不可能的。迄今为止,人类历史上共开展了100多次月球探测活动,成功和失败几乎各占一半。
  为了成功,“玉兔”的研制者们每天都在与幽灵般的问题作斗争。凡是能想到万一出现的问题,哪怕可能只有万一的万一,都要千方百计去寻找。这种寻找有时就像大海捞针,但绝不放弃。
  “我们是竭尽全力去思考的,但就算是穷尽了思维后,心里也还是有残余风险,到了天上就是没有办法的情况是有可能的。”贾阳说。
  他承认:“压力确实很大。”
  尽管中国航天领域的成就与美、俄还有相当大的差距,但中国年轻的航天人才,却让美、俄航天界羡慕不已。嫦娥三号的研制团队平均年龄30出头。孙泽洲被任命为嫦娥三号探测器总设计师时只有37岁,是当时中国航天系统最年轻的总设计师。
  中国首任探月工程总设计师孙家栋说,这些年轻人将在20年后把中国航天带入黄金时代。http://www.9ifly.cn/article-4990-1.html
这是玉兔转吗,盖棺定论啦?
当年穿越雅丹,踏入敦煌,兴建房屋,扎根沙漠,很爽的日子


1楼最后那幅图,连整个行走机构都是PS美国火星车的,还要不要脸的?

登上月球的那个,看来是最保守、最山寨的一种方案。求稳、求不出错、求官帽不丢的消极科研管理制度如何扼杀创新,由此可见一斑。

1楼最后那幅图,连整个行走机构都是PS美国火星车的,还要不要脸的?

登上月球的那个,看来是最保守、最山寨的一种方案。求稳、求不出错、求官帽不丢的消极科研管理制度如何扼杀创新,由此可见一斑。
玉兔现在还是不能动吗
玉兔现在还是不能动吗
不能了只能停下来观察了
1楼最后那幅图,连整个行走机构都是PS美国火星车的,还要不要脸的?

登上月球的那个,看来是最保守、最 ...
求稳,求不出错有错了?按照你这么说美国人选择YF22而不是YF23也是为了官帽子不丢?
Bearcat 发表于 2014-6-25 22:00
1楼最后那幅图,连整个行走机构都是PS美国火星车的,还要不要脸的?

登上月球的那个,看来是最保守、最 ...

阁下认为应该把轮子设计成三角形,车厢成为头猪的样子,就不算山寨老美了?
搞笑不,方案的选定关联因素很多,像以前的某某设备不是必须也不是必斥要素。
1楼最后那幅图,连整个行走机构都是PS美国火星车的,还要不要脸的?

登上月球的那个,看来是最保守、最 ...
外形只是整个设计的一小部分。
却是外行们最看重的部分。
夜叉那方案谁有详细资料求分享
求稳,求不出错有错了?按照你这么说美国人选择YF22而不是YF23也是为了官帽子不丢?
当然错了。正确的科研政策应该是鼓励创新,容忍失败。很多不同方案的月球车在草图阶段就被毙掉,说明那些评审专家连个原理样机都不能容忍。

YF-23失败时,已经耗资造出原型机并且大量试飞,取得科研积累了。恰恰说明了老美能容忍创新失败。

看中美对待自己的战争俘虏的不同态度,就知道谁是急功近利的管理心态。

Bearcat 发表于 2014-6-26 08:27
当然错了。正确的科研政策应该是鼓励创新,容忍失败。很多不同方案的月球车在草图阶段就被毙掉,说明那些 ...


你以为天朝是老美那样有钱各种玩不怕失败?在资金有限的情况下能够出成果的科研才是好科研。第一次登录月球就玩各种酷炫得东西我觉得才是浮躁得产物。君不见如此设计保守得玉兔抖在月球上遇到了问题。。
Bearcat 发表于 2014-6-26 08:27
当然错了。正确的科研政策应该是鼓励创新,容忍失败。很多不同方案的月球车在草图阶段就被毙掉,说明那些 ...


你以为天朝是老美那样有钱各种玩不怕失败?在资金有限的情况下能够出成果的科研才是好科研。第一次登录月球就玩各种酷炫得东西我觉得才是浮躁得产物。君不见如此设计保守得玉兔抖在月球上遇到了问题。。
前传!有点星球大战的味道了!来自: Android客户端
外形只是整个设计的一小部分。
却是外行们最看重的部分。
这是外行的话。 其它的都能靠吹过关, 外形却骗不了内行人。 例如某"航天飞机", 发动机喷管没有档板, 一看就知随便拿出来骗人的货。

当然错了。正确的科研政策应该是鼓励创新,容忍失败。很多不同方案的月球车在草图阶段就被毙掉,说明那些 ...
八院那个也出实车了,最后被刷下来也是竞标后的结果。
这是外行的话。 其它的都能靠吹过关, 外形却骗不了内行人。 例如某"航天飞机", 发动机喷管没有档板,  ...
咱俩说的没有矛盾。
我说的是外形,或者说外观。
你那个我没注意过,从你的描述来看就是忽悠外行的,弄个很炫的外观,很多具体的设计却又有硬伤。
鬼眼老三 发表于 2014-6-26 09:19
这是外行的话。 其它的都能靠吹过关, 外形却骗不了内行人。 例如某"航天飞机", 发动机喷管没有档板,  ...
关键是追梦目前是最有可能获得CCtCap合同的商业载人飞船,波音和SpX都已经有了竞标失败后具体行动的明确表示……

鬼眼老三 发表于 2014-6-26 09:19
这是外行的话。 其它的都能靠吹过关, 外形却骗不了内行人。 例如某"航天飞机", 发动机喷管没有档板,  ...


实际上追梦的防热瓦分布上就可以看出来端倪,它的再入迎角很有可能比STS要大,虽然不如神龙那种头部全部包裹防热瓦的设计疯狂(我一直怀疑神龙如此大的再入角度和弹道式再入有什么区别,俯角式再入?也许只是验证跨大气层飞行器的部分技术吧),但是扁平的机体遮蔽发动机还是没问题的。
鬼眼老三 发表于 2014-6-26 09:19
这是外行的话。 其它的都能靠吹过关, 外形却骗不了内行人。 例如某"航天飞机", 发动机喷管没有档板,  ...


实际上追梦的防热瓦分布上就可以看出来端倪,它的再入迎角很有可能比STS要大,虽然不如神龙那种头部全部包裹防热瓦的设计疯狂(我一直怀疑神龙如此大的再入角度和弹道式再入有什么区别,俯角式再入?也许只是验证跨大气层飞行器的部分技术吧),但是扁平的机体遮蔽发动机还是没问题的。
每每逛这样的科普贴都能看到好多板凳、沙发、马扎、床子争论不休,而从中我却能看到学到原来不懂的不知的!真是庆幸他们的争论。
夜叉那个方案制动系统个人赶脚不错。
楠宫萧vn 发表于 2014-6-27 09:48
关键是追梦目前是最有可能获得CCtCap合同的商业载人飞船,波音和SpX都已经有了竞标失败后具体行动的明确 ...
追梦使用无毒推进剂, 能在普通跑道降落, 本来就有一半针对国外市场. spx年年月月的对龙二偷工减料还要回收再用, 价格上的优势想来能雄霸国内市场. 真正杯具的是波音.
楠宫萧vn 发表于 2014-6-27 09:57
实际上追梦的防热瓦分布上就可以看出来端倪,它的再入迎角很有可能比STS要大,虽然不如神龙那种头部全 ...
追梦的设计很奇怪, 前滑板, 后喷管档板. 还有随随便便一支载人火箭不必改动加上接合器就能升空入轨.

dreamchaser-rear.jpg
DreamChaser-AW.jpg
鬼眼老三 发表于 2014-6-28 13:44
追梦的设计很奇怪, 前滑板, 后喷管档板. 还有随随便便一支载人火箭不必改动加上接合器就能升空入轨.

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那玩意儿不是挡板,是气动翼面。类似欧洲的IVX
那玩意儿不是挡板,是气动翼面。类似欧洲的IVX
:)  很明显那是翼, 有气动的作用。 可是为什么要安在那里?
个人挺喜欢“玄武”的
:)  很明显那是翼, 有气动的作用。 可是为什么要安在那里?
如果是防热挡板,那应该是一整块。尾部舱口更加脆弱。
这个位置是传统飞机襟翼的位置。