古有嫦娥奔月，现有“玉兔”落月，无数华夏儿女的梦想寄托于一轮皎洁明月。如今，在38万千米的高空中，嫦娥五号正在“打包”一份来自月球的“快递”，中国即将用自己“订制”的月壤开启新的研究。嫦娥五号将利用轨道器上的对接与样品转移机构，把中国自己采集的月球土壤从上升器中转运到返回舱中。中国航天科技集团八院149厂正是参与研制生产嫦娥五号对接与样品转移机构的团队之一。

新生代，“大国工匠”的使命传承

说到对接机构，大家自然而然地会想起被称为“大国工匠”的王曙群以及他的团队。他们潜心研制16年上演了一场完美的“太空之吻”表演。而此次提到的对接机构与样品转移机构同样“出品”于这个团队。

对接机构与样品转移机构属对接机构与样品转移分系统，包括轨道器对接与样品转移机构（主动件）和上升器对接与样品转移机构（被动件）。在探测器系统的交会对接阶段，分系统负责完成轨道器与上升器之间的对接与保持，并负责完成样品容器在轨自动转移，为样品返回作准备。

据149厂副总经理陆海滨介绍，在嫦娥五号产品研制初期，如何选好团队的主操作手，是大家都比较犯难的事。是让“大国工匠”王曙群继续领衔，还是启动新人？经过内部的充分沟通，公司参考了王曙群对其团队班组成员培养计划，通过启用团队中的骨干力量，以“特级技师+青年技能人员”合力参与总装研制的方法，实现团队“人才复制”。这样一来，既能为团队输入新的血液，也能让团队保持“活力”。顾京海和吴骏就是这个“计划”的受益者，对他们而言，幸运与压力始终相伴左右。尤其是吴骏，他从2011年初入工作后，就一直在团队中成长，如今已是新生代“90后”技师的佼佼者。

无论是顾京海还是吴骏要从一名普通的总装人员成长为型号研制的主操作手，他们必须深入学习专业技能、工艺技术，先后经历零部件装配、单机装配、部套装配（分三级）、产品总装等六个过程。这个过程比起其他行需要轮岗学习2到3年的“管培生”而言，他们需要的时间是5年、8年，甚至是10年。吴骏常把自己的“学途”比作一道道关卡，拥有了足够实力和丰富的理论知识才能在同辈中“晋级”到下一轮，到了“问鼎”的时候才能自信地说自己是一名宇航领域的总装工。

从实践出发，实现月壤平稳转移

对接机构中对接环的运动位置精度和对中性是影响月球土壤“打包”成败的一个关键因素。王曙群介绍道，这次对接样品转移机构是一种弱刚性结构，体积小、结构复杂，但功能一样没有减少，所以对于在装配中的测量数量、精度等要求更高。

对接机构与样品转移分系统中，月壤能够顺利通过该系统完成转移是一个重要且不可代替的流程。在转移过程中，系统形成了一个封闭式的微型“隧道”，受到了产品特性的六个自由度的限位限制。在研制过程中，吴骏和顾京海发现在理论和实际运用中系统的运作出现了偏差，由于六个自由度的限制让本来就属于弱刚性的结构很容易受到外界压力后产生细微的形变，从而无法满足5微米的横向精度要求。

“在通常情况下，我们装配的时候会限制产品的六个自由度，确保月壤在转移过程中的结构约束。”吴骏回忆道，“但是产品转移的时候，反而出现了‘卡壳’现象。”

在消除“卡壳”现象的过程中，他们通过对整个系统的传送的运动轨迹和路径进行了仔细地分析后，提出了将限位减少到两个自由度，即左右和旋转的自由度。为此，他们将原本圆孔的限位装置改为“方孔+扁平轴”的限位装置，从而在确保产品装配精度要求的情况下，使得转移机构在运作的过程中能够不走偏并流畅地完成每一个指令和动作。

通过实践，嫦娥五号团队验证了该方法的可行性和可靠性，大大提高了转移机构的运动位置精度，使各个位置的精度误差均不大于5微米，成功实现月壤从上升器向轨道器的转移，一举解决了产品“卡壳”现象的问题。

作者：史博臻 范文超

图：中国航天科技集团八院

编辑：张懿

责任编辑：戎兵

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