嫦娥三号2日凌晨飞天,预计本月中旬在月球虹湾区软着陆。落月要准要稳,探测器的“神经纤维”必须灵光,“关节”必须灵敏。

“此次嫦娥奔月和载人航天的返回有很大不同。落月任务在无空气环境进行,不能靠降落伞,只能靠反推发动机。我们参与了反推力发动机的传感器和很多特种电机的研制。这恰恰是发达国家对我国技术封锁的地方。”探月工程副总指挥、中国电子科技集团总经理熊群力说。

电机使工程中的运动部件能够精准执行大脑指控指令。据介绍,嫦娥三号探测器各类电机30多个品种分布于天线、电池阵、成像系统、桅杆系统、机械臂系统、探测采样系统等各分系统,经过了数次飞行验证,达到高水平可靠运行的航天要求,体现了国产电机的实力。

“三姑娘”月面软着陆,依靠7500牛变推力发动机完成减速、悬停等一系列动作。而推力的选择,则要通过一个小巧的圆柱形电机来实现。

中国电科工程师李听斌介绍说,电机的原理就像汽车油门,通过位移控制着阀门开合的大小,阀门越大,流过的油量越多,发动机推力就越大。“步进电机加丝杆的组合运用是首次进入太空。”他说,大胆启用这一方案的重要原因,就是因为任务对精度要求很高。

“三姑娘”着陆前,着陆器将进行短暂的悬停避障,扫描月面地形,选择合适的着陆地点。扫描器的转动由两个小摆动电动机控制,电机的响应速度直接决定了获得的地形图的质量。如果扫描精度不高,图像会扭曲变形,依照错误地图降落的“三姑娘”,在与月球亲密接触时很可能摔个“重伤”。

“玉兔”号开始月面巡视后,地面控制人员对其情况的掌握就要依靠正余弦旋转变压器。和其他电机不同,正余弦旋转变压器的作用是将运动信号转换为电信号。比如车轮转了几度,电机就会记录下来,并向系统发送一个电流信号。桅杆升多高,机械臂握的力度如何,都能通过该电机的旋转角度来反馈。

“电机是‘小个头大作用,微产品大产业’。可以说,微特电机的发展,代表着装置的先进程度。”中国电科元器件专家施进浩说。