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印度登月飞船致命缺陷曝光:发动机是硬伤,8台抵不上嫦娥三号1台

2019-09-10 08:39:48

9月8日,印度月船-2号登月飞船的着陆器在登陆月球的最后阶段失联,目前证实该着陆器已经坠毁在月球表面,着陆器摔在月球上面,完全损毁。印度此次登月球失败,主要原因是月船2号的设计和技术水平较低的缘故,其中发动机是个最大硬伤。

印度登月飞船致命缺陷曝光:发动机是硬伤,8台抵不上嫦娥三号1台

目前,软着陆的月球探测器,都是建立在火箭发动机减速的基础上。在真空状态下的月球表面,依靠火箭发动机进行减速,然后软着陆,有些类似于地球上的喷气式垂直起降战斗机,以及美国的猎鹰可回收火箭。只不过月球登陆器使用的发动机不同,系统更复杂,自主操纵和姿态控制技术要求更高。相比于重达十数吨的垂直起降战斗机,月球探测器质量一般重量不会超过5吨,而使用的减速发动机、姿态控制发动机燃料、氧化剂都必须自带,否则无法在真空的月球表面使用。为此,在整个减速软着陆过程中,火箭发动机的精确控制尤为重要。

印度这次月船2号飞船的软着陆失败,实际上就是发动机技术和控制技术出了大问题。载上世纪,美国和苏联登月竞赛期间,美苏在月面软着陆的成功率仅为51%,其中月球着陆器的性能优劣,直接决定了登月任务的成败。

印度月船-2号飞船有个最致命的缺陷,就是主发动机和姿态控制发动机,月船-2号的反推主动力由5个推力800N的液体燃料主发动机,以及周围环绕的8台50N姿控发动机组成。飞船着陆器开始下降时,外侧的四台800牛发动机推力提高到最大功率,当开始悬停阶段时,则只开启两台800牛发动机,最后落月时,关闭7台发动机,只剩下中央的一台800牛发动机工作。之所以设计的如此复杂,是因为印度至今没能攻克大功率的可变推力发动机的技术门槛,做不出可变推力发动机。所以月船-2号的推力调节,只能依靠逐步减少发动机的工作台数来实现,这纯属变推力发动机不给力的无奈之举,并不是印度同时控制多台发动机的能力有多强。

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相比较之下,中国的可变推力发动机就很强大,例如嫦娥三号和四号上面,直接使用了一台7500N的大型可变推力发动机,这台发动机不仅具备大流量的深度推力调节能力,能够在1500N~7500N之间随意调节推力,甚至能在100米的高度悬停和进行各种动作操作。不仅能执行月面软着陆任务,在探测器地月转移轨道飞行期间还承担地月转移、近月制动、环月飞行等一系列变轨任务,是集多种能力于一身的新型登月动力。

印度月船-2号包括一个2379千克的轨道器,一个1471千克被命名为“维克拉姆”(Vikram)的着陆器和一个27千克名叫“智慧”(Pragyan)的月球车,三个部分各自带了不同的探测载荷,着陆器上还有大量的传感器用于月球软着陆。与中国嫦娥三号、四号相比,月船-2号体积相差不大,但月船-2号的着陆器和月球车是如此微小袖珍,它们在月面的工作时间很短,只有一个白天时间(也就是地球上的14天),月球车只有20公斤,携带的设备也不多。

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据印度最新的消息,印度月船-2号的登月失败,有很大可能是发动机故障或发动机控制系统发生故障,其中一台主推力发动机提前关机,导致登月着陆器发生不可控制的姿态改变,于是就坠毁了。登月工程是个巨大的系统工程,十分考验一个国家的经济、工业、科技和组织能力。

不是每个国家,都能随便的登上月亮!

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