“嫦娥三號(hào)”成功登陸月球進(jìn)行探測(cè)。據(jù)悉，南京航空航天大學(xué)研發(fā)的超聲電機(jī)被應(yīng)用到了探月車“月兔”上，這一技術(shù)也是首次在航天工程領(lǐng)域運(yùn)用。此外，學(xué)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)還參與了“嫦娥三號(hào)”著陸器軟著陸結(jié)構(gòu)的研發(fā)，是“嫦娥三號(hào)”完美登月的“幕后英雄”。

走進(jìn)南航機(jī)密儀器驅(qū)動(dòng)所，該校超聲電機(jī)科研團(tuán)隊(duì)正播放著“嫦娥三號(hào)”的工作視頻，“玉兔”月球車上的五星紅旗格外鮮艷醒目。超聲電機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的趙淳生院士介紹說(shuō)，一臺(tái)TRUM-30A超聲電機(jī)就安裝在五星紅旗的左下端，用于光譜儀的驅(qū)動(dòng)與控制。

“超聲電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)相比，具有響應(yīng)快、精度高、噪聲小、無(wú)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，它作為一種新型的微電機(jī)，在精密儀器儀表、航空航天、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。”趙淳生介紹說(shuō)，同傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相比，TRUM-30A超聲電機(jī)大大減輕了重量，只有46克卻能產(chǎn)生0.12牛米的扭矩，是同等傳統(tǒng)電機(jī)重量的十分之一。“探月工程減少運(yùn)載器上的重量尤為重要，超聲電機(jī)的優(yōu)勢(shì)就明顯了。”

趙淳生介紹，“嫦娥三號(hào)”的光譜儀張開(kāi)和收回速度是很慢的，普通電機(jī)上千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速要經(jīng)過(guò)多少級(jí)齒輪減速。“而超聲電機(jī)本身就可以以每分鐘100轉(zhuǎn)緩慢工作，只需要一級(jí)行星減速器，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，對(duì)電流響應(yīng)快，優(yōu)勢(shì)非常明顯。”

據(jù)了解，這臺(tái)只有46克的超聲電機(jī)，花費(fèi)了上百萬(wàn)元的研發(fā)成本。在實(shí)驗(yàn)室里，一臺(tái)碩大的機(jī)器陳列在記者眼前――真空高低溫空間模擬環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。這是為了模擬月球表面的空氣密度，能將空氣密度降至十的負(fù)六次方數(shù)量級(jí)，用于驗(yàn)證探月超聲電機(jī)在真空環(huán)境的工作情況。趙淳生說(shuō)：“將氣壓降低一個(gè)數(shù)量級(jí)談何容易，實(shí)驗(yàn)室還需要做超聲電機(jī)模擬低溫、絕熱等多組試驗(yàn)，都需花去較多的成本。”

如今，TRUM-30A超聲電機(jī)已經(jīng)驗(yàn)證通過(guò)了零下120度至180度的工作環(huán)境，幾乎滿足月球上一切可能的復(fù)合環(huán)境。趙淳生說(shuō)：“‘嫦娥三號(hào)’是超聲電機(jī)在航天工程的第一次成功嘗試，將來(lái)‘嫦娥五號(hào)’會(huì)用上更多超聲電機(jī)技術(shù)，不斷實(shí)現(xiàn)精密驅(qū)動(dòng)。”

“嫦娥三號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)軟著陸，新型著陸系統(tǒng)功不可沒(méi)。南京航空航天大學(xué)軟著陸系統(tǒng)課題組成員陳姮博士介紹說(shuō)，在參與國(guó)家“嫦娥”探月工程重大專項(xiàng)中，南航軟著陸系統(tǒng)課題組解決了著陸器緩沖材料沖擊模擬問(wèn)題、月壤力學(xué)性能模擬問(wèn)題、月面著陸地形模擬問(wèn)題，通過(guò)對(duì)著陸器著陸沖擊過(guò)程、極限工況、故障模式進(jìn)行試驗(yàn)預(yù)分析，有效指導(dǎo)了型號(hào)樣機(jī)的研制及優(yōu)化。

據(jù)了解，南航飛行器起落裝置工程技術(shù)研究中心自2005年開(kāi)始開(kāi)展月球著陸器軟著陸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)工作。2008年起參與“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器著陸緩沖分系統(tǒng)研制重大專項(xiàng)，在“嫦娥三號(hào)”著陸器研制的方案、初樣、正樣階段，分別承擔(dān)了著陸器著陸沖擊動(dòng)力學(xué)、著陸沖擊極限工況與試驗(yàn)預(yù)分析、著陸沖擊過(guò)程典型故障模式?jīng)_擊分析等課題。

南航不僅參與航空航天關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，還培養(yǎng)了眾多航空航天人才。僅在軟著陸系統(tǒng)領(lǐng)域，就先后培養(yǎng)了4名博士研究生，11名碩士研究生。而“嫦娥三號(hào)”的總設(shè)計(jì)師孫澤洲也是南航杰出校友代表。“‘嫦娥’衛(wèi)星開(kāi)辟了我國(guó)深空探測(cè)的絢麗篇章，未來(lái)的深空之路將充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)，同時(shí)也熱切地期盼著更多立志高遠(yuǎn)、功底扎實(shí)的青年才俊在此奉獻(xiàn)青春。愿更多南航學(xué)子在祖國(guó)的高科技之巔建功立業(yè)。”孫澤洲說(shuō)。