稳了！稳了！当嫦娥五号着陆器稳稳地降落在月球外表，顺利开展太阳能帆板，天津大学机械工程学院体积力学团队师生们的心也终归落了地。

体积力学团队徐家福顶级工程师（左一）与屈川工程师（右一）测试着陆器试验面的各式物理力学性质。

“嫦娥”飞月前，在模拟唯有地球六分之一重力地面试验场，团队圆满达成了20多个“嫦娥”在月球着陆的工况，以保证着陆器稳稳地踏上月球的土壤。

与此同一时间，体积力学团队在羽流与月壤相互效用、模拟月貌区、稳固性试验面、“嫦娥”再返地球大度层的稳固性和姿态等方面的探讨效果，也全为这次嫦娥五号任务的圆满达成保驾护航。

实验室模拟月球造土11年

这次探月工程嫦娥五号探测器的最重要的任务是去月球采样返回，也便是大家平常说的“挖土”。实是上，早在2009年，天津大学体积力学团队崔玉红教授和王建山教授就最初在实验室里“造土”——寻觅各式适合的资料，尽量适合月球外表土壤的各参数，部分效果最先利用于嫦娥三号。

这次嫦娥五号降落在吕姆克山，同嫦娥三号和嫦娥四号地点不同，而且着陆器的重量不同和任务不同，在月貌试验场内，体积力学团队依据不同参数顺利达成了20多个不同的月貌模拟试验，特别是模拟出月坡、月坑、月石等多个组合和极其工况。

体积力学团队徐家福顶级工程师（右四）与团队成员测试着陆器各式试验面的资料参数。

模拟月貌打好了“地基”，要想让“嫦娥”五号稳稳落月，并保证所装载的各式感性设施不受“内伤”，体积力学团队圆满达成了着陆器稳固性试验面和着陆冲撞试验面的研制：模拟出唯有地球六分之一的受力环境，满足着陆器着陆时四条“腿”的三级缓冲装置的受力和形状改变的着陆冲撞试验。

同一时间，针对“嫦娥”落地时，也都面模拟了可能会碰着石头、碰到斜坡等各式极其工况，保证“嫦娥”不论碰到甚么着陆概况，“腿”都不会受伤，稳稳落月，并保证装载的感性设施寻常事业。

同一时间，在着陆器挨近月表时，启动机喷出的快速、高温与高密度气体快速向月表外部真空环境膨胀、分散，造成羽毛状流场，即羽流。羽流冲撞到月球土壤外表，导致月壤颗粒的到处飞扬，并在月球外表造成月坑。

月坑对着陆器的着陆稳固性带来不利作用，飞扬的月壤颗粒也会作用着陆能见度和视野，甚而这点颗粒粘附在着陆器设施表层，掩盖在光学仪器外表，让得他们没有办法展开寻常事业。

体积力学团队针对月壤颗粒被扬起的临界品质和月表造成月坑的大小、月壤颗粒受力作用要素、月壤颗粒相互磕碰难题、月壤颗粒的分散难题和月壤颗粒与启动机羽流双向耦合难题等，提议了原创的探讨方法，该探讨方法的效果为嫦娥五号着陆器稳固着陆保驾护航。

让“嫦娥”带着月壤顺利返回

我们国家探月工程重要科技专项分为“绕、落、回”三步走，嫦娥五号将要达成的正是这最终一步的“回”，而且是带着月壤样品回到地球。

返回器在映入地球大度层时的稳固性和姿态剖析，也是体积力学团队的要紧探讨内容之一。经过数值模拟与试验数据比对，团队提供了不同的工况助力返回器以“最舒服”的姿态平安映入大度层。

天津大学体积力学团队崔玉红教授和王建山教授近十年一直参加国度重要科技专项“探月工程”和“火星探测”计划等名目，其探讨方法和探讨效果已利用于嫦娥三号、四号和五号着陆器，也将利用在未来的嫦娥系列着陆器上，为我们国家探月工程提供要紧探讨方法和要害参考数据。

来自：科技日报

作者：陈曦?刘晓艳

编辑：廖晨昊