“祝融號”火星車攜帶的前避障相機和后避障相機拍攝的駛離過程影像

天問一號任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是研究火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質(zhì)組成、火星大氣電離層及表面氣候與環(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。

火星表面地形復(fù)雜，“祝融號”火星車如何準(zhǔn)確傳遞運動指令，進而靈活行走、爬坡下坎？這一切離不開火星車移動分系統(tǒng)核心傳動部件——懸架減速自鎖裝置的支持。沒有它，火星車就如斷線的風(fēng)箏。

這次為“天問一號”保駕護航的火星車懸架減速自鎖裝置，由中國航天科工航天江南所屬群建精密公司承研。在此次任務(wù)中，他們又一次發(fā)揮自身專業(yè)優(yōu)勢，讓群建齒輪“走”到了火星。

如果將“天問一號”火星車比作一輛“馬車”，那么懸架減速自鎖裝置就是這架“馬車”忠誠的“馬車夫”。

在此次火星車左右兩側(cè)懸架上，分別裝備了2種結(jié)構(gòu)精密的懸架減速自鎖裝置，其中夾角調(diào)節(jié)用減速裝置、離合器機構(gòu)用減速裝置各2臺。該裝置不僅體型小，而且重量輕，每臺約重250g。整套傳動裝置相互配合，使火星車6個行走車輪獨立實現(xiàn)抬升和降落，實現(xiàn)車體姿態(tài)和高低調(diào)節(jié)，以適應(yīng)火星表面地形地貌，保證爬坡下坎行動自如。

“天問一號”漫長的旅行，火星車懸架減速自鎖裝置要在空間和體積的嚴(yán)格控制下，滿足高強度沖壓、極寒高溫等多方面的苛刻要求。這對產(chǎn)品的材料和性能提出了考驗。

重重困難也要“使命必達(dá)”，項目團隊花了整整半年時間，從原材料、熱處理、機械加工、精密測試與試驗等基礎(chǔ)方面入手，通過不斷探索、開拓創(chuàng)新，一路闖過了火星條件下產(chǎn)品所承受的瞬間沖擊、零件潤滑和耐磨、材料硬度等多道難關(guān)，確保了火星車在轉(zhuǎn)向、過坡中更自主、靈活。

“一刻也不敢慢下來”，從正式接到項目，到模樣驗收，研制小組夜以繼日全力以赴，比原計劃提前了近3個月。

模樣階段驗收后，北京某院反饋產(chǎn)品驗證情況，指出運行過程中存在的問題——產(chǎn)品耐磨損時間不夠長、潤滑方式有缺陷。針對兩大技術(shù)難點，攻關(guān)團隊累計組織大型論證研討會3次、內(nèi)部技術(shù)研討會10余次，開展臺架跑合試驗60余臺次，開展熱處理工藝驗證32爐次，開展低溫環(huán)境模擬試驗18爐次，驗證潤滑方案5種……終于在項目模樣轉(zhuǎn)初樣階段前探索出了合理的技術(shù)實施方案。

無條件拒絕產(chǎn)品毫厘之差。在團隊成員看來，只有每一道工序都通過有效驗證，產(chǎn)品的精度和性能才能做到萬無一失。為此，他們通過設(shè)計制作不同的加工工裝，根據(jù)現(xiàn)場加工情況調(diào)整工藝參數(shù)，減少機械加工對變形的影響。在熱處理方面，通過反復(fù)多次試驗，找出變形規(guī)律，找到變形最小參數(shù)。技術(shù)人員為使產(chǎn)品性能達(dá)到要求，一個產(chǎn)品就要進行幾十次甚至上百次的試驗，最終確定工藝方案。

火星探測任務(wù)的重頭戲就是火星表面巡視，這個過程必須萬無一失。“認(rèn)識一個新的事物就是試錯的過程，航天卻不給你很多機會去試錯?！弊鳛轫椖考夹g(shù)負(fù)責(zé)人，賀志斌坦言。

借助火星車懸架減速自鎖裝置項目，群建精密不僅在航天產(chǎn)品管理上實現(xiàn)質(zhì)的飛越，多項新技術(shù)在國內(nèi)首用于空間項目，同時新技術(shù)的運用推動了新工藝的使用。

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編輯：jq