7500N变推力发动机 助力嫦娥四号顺利落月

嫦娥四号探测器1月3日顺利着陆月球南极—艾特肯盆地的冯·卡门陨坑，代表全人类首次登陆造访月球背面，并开展月球巡视。在本次落月过程中，中国航天科技集团六院(简称“航天六院”)研制生产的1台7500N变推力发动机和近30台小推力姿控发动机表现完美，为着陆器推进分系统配置了全部动力，提供了灵敏、可靠的服务。

图片为嫦娥四号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。中国国家航天局/供图

据悉，艾特肯盆地是太阳系内已知最大的撞击坑，对其进行勘测有助于解答与月球有关的一系列重要疑问，包括内部结构和热演化。与嫦娥三号相比，首次造访月球背面的嫦娥四号，不仅要克服通信障碍，而且要应对月球后方更加崎岖的地形，实现更难的精确控制。

由于探月任务的不同，嫦娥四号的着陆方式与工作状态性也有了很大的提升。月球正面有较为宽阔的平原，虽有许多陨石坑，但其坑底相对平整，嫦娥三号采取弧形轨迹缓慢着陆。而月球背面的地形则更为复杂，陨石坑更多，地势更陡峭，为了避免撞到峭壁，嫦娥四号则采取了近乎垂直的着陆方式。

鉴于以上新的着陆环境和要求，航天六院从人员资格、零组件生产过程、配套产品优选确认、装配过程控制、对外接口质量、量化控制、外购外协产品质量控制等8个方面提出了质量控制要求。

针对本次配置的推进器分系统，该院在分析发动机固有特性的基础上，对发动机控制策略进行了优化和完善，大大提升了发动机启动的可靠性和裕度，助力嫦娥四号成功落月。针对其在探测器发射后工作模式繁多、过程复杂、耗时较长，而且部分动作是在探测器测控弧段外，无法即刻接收指令和反馈结果的问题，该院提出了部分智能自主控制程序，根据预先设定的条件自主调节工作状态，使系统反馈更加及时，提升了环境适应性。

推进分系统中的明星产品7500N变推力发动机，较嫦娥三号而言，在高性能和长寿命上实现了多项突破。从性能上说，它可实现推力从1500N到7500N大范围的连续变化，其性能指标比冲，单位质量内推进剂的量所产生的冲量，由原来的308秒提高到了310秒。同时，其外观涂层更加美观、寿命更长。因其性能高、适应性强、燃烧稳定、结构简单、成本低廉等特点，它很好地承担了嫦娥探测器近月制动、动力下降的主要动力，它能按照飞行器的控制指令准确快速改变推力，实现探测器的中途修正、近月制动及月面软着陆。