5月15日，歷經(jīng)近百天的環(huán)火繞行探測(cè)后，我國(guó)自主研制的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”成功著陸于火星北半球?yàn)跬邪钇皆?ldquo;祝融號(hào)”火星車與著陸架完成分離后，將對(duì)火星表面重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行巡視勘察。由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所(以下簡(jiǎn)稱固體所)研制的新一代“嫦娥鋼”為“天問(wèn)一號(hào)”著陸緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及探測(cè)器成功軟著陸作出重要貢獻(xiàn)。
嫦娥鋼是固體所根據(jù)我國(guó)嫦娥探測(cè)器月面軟著陸需求而研制的一種新材料，具有極高的強(qiáng)韌性和吸能性，其延伸率、強(qiáng)塑積等指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先，已相繼保障“嫦娥三號(hào)”“嫦娥四號(hào)”任務(wù)順利實(shí)施。在火星探測(cè)任務(wù)中，除沿用緩沖拉桿以外，首次使用限力桿產(chǎn)品取代了部分進(jìn)口鋁蜂窩設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了我國(guó)深空探測(cè)器著陸緩沖系統(tǒng)的完全自主化。
迄今為止，人類已經(jīng)發(fā)射了50多個(gè)火星探測(cè)器，只有18次成功登陸，其探測(cè)難度遠(yuǎn)高于月球、金星等地外天體?；鹦侵戇^(guò)程需從約2萬(wàn)千米/小時(shí)減速至零，整個(gè)過(guò)程持續(xù)時(shí)間僅約為9分鐘，著陸過(guò)程異常復(fù)雜、危險(xiǎn)，被稱為“恐怖9分鐘”。
為保障“天問(wèn)一號(hào)”順利度過(guò)“恐怖9分鐘”，成功著陸于火星表面，固體所在前期探月工程任務(wù)基礎(chǔ)上，研發(fā)出新一代嫦娥鋼，通過(guò)精細(xì)的組織調(diào)控和獨(dú)特的工藝創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了材料成分不變、吸能性顯著提高的目標(biāo)，并開發(fā)出著陸緩沖機(jī)構(gòu)用拉桿、限力桿兩種緩沖元件，利用該產(chǎn)品突出的強(qiáng)韌性、輕質(zhì)性和吸能性吸收著陸時(shí)的沖擊能，為“天問(wèn)一號(hào)”著陸緩沖機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其軟著陸提供了重要支持。
固體所研發(fā)團(tuán)隊(duì)在嫦娥鋼基礎(chǔ)以及應(yīng)用研究方面做了大量拓展性工作，并取得了重要進(jìn)展：通過(guò)成分優(yōu)化設(shè)計(jì)與組織調(diào)控，開發(fā)出高強(qiáng)韌、高吸能、高耐蝕等系列嫦娥鋼，并實(shí)現(xiàn)了30噸級(jí)合金批量冶煉生產(chǎn);通過(guò)材料組織精準(zhǔn)調(diào)控，研發(fā)出滿足特定要求的抗墜毀直升機(jī)起落架緩沖器產(chǎn)品，并通過(guò)了工程驗(yàn)證;開發(fā)出基于嫦娥鋼的新型水運(yùn)橋梁防撞阻尼結(jié)構(gòu)，成功應(yīng)用于廣東珠海大橋示范工程;基于增材制造及精密鑄造技術(shù)，研發(fā)出高比強(qiáng)、高吸能嫦娥鋼點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，后續(xù)將在載人航天任務(wù)中發(fā)揮重要作用。
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