院士赵淳生:研制“嫦娥”小关节的人
月球,电机,“感谢你们对‘嫦娥三号的贡献”,湖南农村的“赵氏孤儿”,科学家搞公司,屡败屡战
陈霖他是中国科学院院士、南京航空航天大学教授。不久前,他在央视《面对面》栏目讲述了如何研制超声电机,不少人才知道“嫦娥”探月工程背后的“超声电机”这个冷门领域。
“感谢你们对‘嫦娥三号的贡献”
电机是用来带动部件发生转动的重要部件,有点儿像人体骨头之间的关节,用来带动手脚。传统电机利用铜线圈和磁场进行作业。20世纪60年代,苏联和美国学者提出“超声电机”概念,后来日本人制造出超声电机,利用压电陶瓷进行作业。这可是机械工程领域革命性的改变,超声电机轻便、反应快、超低速,在传统电机无法触及的领域发挥了很大作用。
21世纪初,赵淳生研制出中国第一台能实际运转的超声电机。2009年,中国正筹备“嫦娥三号”月球探测器,因赵淳生在超声电机领域的贡献,有航天研究所找到他,想用他研制的超声电机来驱动和控制光谱仪。
“嫦娥三号”搭载的月球车有光谱仪,它是用来分析月表物质的。超声电机驱动和控制光谱仪的开合,决定其何时打开和关上,以及张开角度。赵淳生叫它“小关节”。
不过,彼时,超声电机在国内是全新领域,别说普通人,就算是机械工程领域的人也未必知晓。“这是国家的任务!”赵淳生马上接了下来,但问题也接踵而至,比如,上哪兒去找月球环境来试验?
月球表面基本上是真空环境,赵淳生必须先模拟月球环境,才能确保超声电机适应极端环境。于是,他和团队研制出一套设备,将大气压降为10的负5次方,这也是地球上最接近真空的环境之一。他还进行了极端环境试验,测试月尘、辐射等。
事实上,航天产品的加工体系极其复杂,出现一丁点问题都要“归零”——所有零件或部件都要检测。那几年,赵淳生和团队的李华峰、丁庆军等人反复试验了近200个超声电机,才提供了一批性能最优的TRUM-30A型超声电机应用在“嫦娥三号”上。
2013年12月14日晚,赵淳生守在电视机前,盯着直播——月球上,“嫦娥三号”搭载的“玉兔”月球车正在移动 ......
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