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嫦娥五號(hào)探測(cè)器是我國(guó)航天領(lǐng)域迄今最復(fù)雜、難度最大的航天器之一。這個(gè)“復(fù)雜性”體現(xiàn)在方方面面，其中在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)完成的探測(cè)器組合體加注尤值一提。

圖源：中國(guó)航天報(bào)

嫦娥五號(hào)攜帶的雙組元推進(jìn)劑，總重有5450多公斤。加上推進(jìn)分系統(tǒng)近590公斤的產(chǎn)品重量，整個(gè)推進(jìn)分系統(tǒng)重量達(dá)6噸多，約占嫦娥五號(hào)探測(cè)器8.25噸總重量的四分之三。

根據(jù)型號(hào)總體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，嫦娥五號(hào)共配置六百多臺(tái)（套）產(chǎn)品，推進(jìn)分系統(tǒng)就占到了二百多臺(tái)（套），包括發(fā)動(dòng)機(jī)、氣瓶、貯箱、閥門等。其中，僅發(fā)動(dòng)機(jī)就有6類77臺(tái)，包含7500牛發(fā)動(dòng)機(jī)、3000牛發(fā)動(dòng)機(jī)、150牛發(fā)動(dòng)機(jī)、120牛發(fā)動(dòng)機(jī)、25牛發(fā)動(dòng)機(jī)和10牛發(fā)動(dòng)機(jī)。

推進(jìn)分系統(tǒng)雙組元推進(jìn)劑加注時(shí)，嫦娥五號(hào)已經(jīng)處于“四器”組合體狀態(tài)。四個(gè)器摞在一起加注，更加接近飛行時(shí)狀態(tài)，可以簡(jiǎn)化總裝流程，降低總裝技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，但比起單器狀態(tài)，推進(jìn)劑加注的難度和風(fēng)險(xiǎn)卻大了很多。后者只需準(zhǔn)備一套簡(jiǎn)單得多得加注系統(tǒng)，如同加油站給車加油，加滿一輛再換另一輛。

“12個(gè)貯箱，要分成6組來加注；兩種貯箱類型，金屬膜片貯箱和表面張力貯箱;有需要抽真空的，有常壓的;有需要對(duì)推進(jìn)劑降溫的，有希望保持常溫的，加注方式各不相同；加注順序還有交叉，要先加燃料，再加氧化劑，最后又回到燃料。此外，管子長(zhǎng)、路數(shù)多、分叉多……需要關(guān)注的點(diǎn)多了很多。”嫦娥五號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總師、六院型號(hào)總師洪鑫這樣描述。

在他看來，嫦娥五號(hào)“四器”組合體狀態(tài)下的加注，是我國(guó)航天器加注史上最復(fù)雜的一次。

首先，加注方式變復(fù)雜了。 組合體狀態(tài)下的加注，與探測(cè)器的接口從單器狀態(tài)的五六個(gè)增加到近20個(gè)，加注用的產(chǎn)品端管子路數(shù)從五六路增加到了近20路。組合體狀態(tài)下，很多加注口位置抬高了，導(dǎo)致管路走向更加復(fù)雜、長(zhǎng)度長(zhǎng)了很多。以前，要保證管子不漏，只需照管好五六路、幾十米長(zhǎng)的管子，現(xiàn)在則需要同時(shí)管好近20路、約三百米長(zhǎng)的管子。需要進(jìn)行抽真空加注的是上升器，處于探測(cè)器最頂端，位置最高，管路最長(zhǎng)，既要保證不外漏，還要保證真空性能。管路性能檢測(cè)、調(diào)整改進(jìn)的難度加大。

其次，操作難度大大增加。 在四器組合狀態(tài)下，嫦娥五號(hào)“摞起來高達(dá)八九米，很多凸出物如天線都裝好了，加注工人在操作時(shí)，猶如在高處探出半個(gè)身子鉆進(jìn)設(shè)備叢林里，除了要精確完成自身操作外，所有其他產(chǎn)品都不能碰，連掉一個(gè)墊片都不行。”主任設(shè)計(jì)師趙京等人想了各種招數(shù)來杜絕風(fēng)險(xiǎn)，請(qǐng)來的師傅都是特級(jí)技師和資深的高級(jí)技師。探測(cè)器總體對(duì)此次加注也格外重視，專門做了大型操作平臺(tái)。

再次，對(duì)保障探測(cè)器質(zhì)量特性測(cè)量帶來了更多的不確定性。 探測(cè)器在加注全程蹲在一個(gè)質(zhì)測(cè)臺(tái)上，隨時(shí)測(cè)量重量、質(zhì)心位置，風(fēng)的吹動(dòng)都會(huì)帶來不可接受的測(cè)量干擾。近20路管子同時(shí)連在探測(cè)器上，有的內(nèi)部還有幾個(gè)大氣壓的壓力，如何確保對(duì)質(zhì)測(cè)不會(huì)產(chǎn)生干擾？加注團(tuán)隊(duì)對(duì)此做了充分的考慮，優(yōu)化了末端設(shè)備的布局方案，在管路固定方式上反復(fù)調(diào)整，力求把干擾因素降到最低。同時(shí)，在加注狀態(tài)控制上也做了進(jìn)一步細(xì)化，盡量排除每一個(gè)可能帶來干擾的因素。

留給加注的時(shí)間，包括設(shè)備與探測(cè)器連接、測(cè)試工作在內(nèi)，只有8天，非常緊張。推進(jìn)分系統(tǒng)行政副指揮林森介紹，按照以前的流程，通常是探測(cè)器來了再搭建最終管路，但如果嫦娥五號(hào)也這么做，只會(huì)把加注的時(shí)間拖得更長(zhǎng)。

為了精確搭建管路，在洪鑫的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)成員自己動(dòng)手搭了一個(gè)縮小版模型。 他們從淘寶上買來幾個(gè)箱子和不同顏色的軟管、三通等，仿照嫦娥五號(hào)探測(cè)器，搭建了個(gè)加注管路走向立體模型。設(shè)計(jì)師和工人提前在這個(gè)模型上進(jìn)行演練，管路怎么走、探測(cè)器到位后怎么鋪設(shè)、每段加注完怎么撤收，提前想得明明白白。探月工程三期總設(shè)計(jì)師胡浩某次在查看現(xiàn)場(chǎng)后認(rèn)為，“工作用心了！”

加注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是整個(gè)加注工作的核心要素。 擔(dān)任加注指揮的是副主任設(shè)計(jì)師孫迎霞。在進(jìn)入加注準(zhǔn)備階段的2個(gè)月內(nèi)，她精心繪制了加注系統(tǒng)圖，反復(fù)推敲、討論，不厭其煩地更改了近30稿。“保證正確那僅僅是最基本的要求，”洪鑫認(rèn)為，“一幅簡(jiǎn)潔、美觀、一目了然且能盡可能反映設(shè)備、房間、崗位關(guān)系的系統(tǒng)圖，非常有助于保證加注工作的高效、高質(zhì)量完成。”趙京主任設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)：“看了最終版的系統(tǒng)圖后，我居然很快地能把有一百多個(gè)閥門、近二百個(gè)部件的整個(gè)加注系統(tǒng)以及各部件的代號(hào)一點(diǎn)不差地背了下來了。”

正是因?yàn)檫@些用心的辦法，他們?cè)趯?shí)際加注過程中，做到了零失誤、一次成功，以很高的精度在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完美實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。

這次加注工作得到了嫦娥五號(hào)探測(cè)器總指揮兼總設(shè)計(jì)師楊孟飛院士的高度肯定。向來要求苛刻的他，破天荒地多次贊賞了加注工作。他甚至把團(tuán)隊(duì)成員精心繪制的加注系統(tǒng)圖要來收藏，因?yàn)椤爱嫷锰亮恕！?

（中國(guó)航天報(bào)記者 索阿娣 趙聰）