李小萌：大家也知道其實(shí)前蘇聯(lián)、美國(guó)一些國(guó)家都也這個(gè)月球車登陸了，但是也曾經(jīng)有一些月球車就犧牲在月球上了，咱們來(lái)看一個(gè)圖片。這就是1973年叫做月球車二號(hào)吧，我想毛所長(zhǎng)你比我更熟悉，您講講它當(dāng)時(shí)悲壯的過(guò)程。

　　毛明：1973年前蘇聯(lián)有一個(gè)月球車，當(dāng)時(shí)就在火星坑里面爬不出來(lái)，爬的過(guò)程中又因?yàn)樵虑蛏厦娴脑氯辣容^松，就把它的電池板都給遮擋住了，最后就犧牲在那里。

　　李小萌：它等于就是登月之后沒(méi)有工作太長(zhǎng)時(shí)間就犧牲了。

　　毛明：大家平常也知道，2004年在美國(guó)的火星車也費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間的勁，有一個(gè)障礙才突破，才出來(lái)。

　　李小萌：您今天帶來(lái)的新式武器，能不能避免發(fā)生這樣的情況？

　　毛明：能�？赡艽蠹乙彩怯X(jué)得很奇怪，我們作為中國(guó)北方車輛研究所怎么來(lái)做這個(gè)月球車，航天人是把我們基于天機(jī)，把我們這樣一些設(shè)備、衛(wèi)星或者宇宙飛船送到太空上去，現(xiàn)在我們?cè)虑蜍囀锹窓C(jī)，是要在月球表面上要行走，怎么能夠行走？應(yīng)該說(shuō)我們認(rèn)為是車輛人的事兒，為什么這么講呢？大家可能平常都能看到我們?cè)陉懙厣弦�行走的話，有些情況下是走不動(dòng)的，剛剛發(fā)生的雪災(zāi)，在冰面上好多車可能就走不動(dòng)，大家也知道在一些沙面上可能也走不動(dòng)，在月亮表面上，月球上面的月壤是一種什么樣？我們要分析月壤的力學(xué)特性，你不分析的話是走不了的。這是一個(gè)要搞車輛的要解決的，這是一種。

　　李小萌：毛所長(zhǎng)打斷您一下，我知道好多事兒慢慢說(shuō)，不著急一口氣把這個(gè)說(shuō)完，咱們聽(tīng)聽(tīng)小朋友，剛才馬伏波跟俞鴻飛看完，這個(gè)車走完了，你們對(duì)這個(gè)車，剛才毛所長(zhǎng)對(duì)你們的車有評(píng)價(jià)了，你們也給一個(gè)對(duì)這個(gè)車的評(píng)價(jià)。

　　馬伏波：我們認(rèn)為這個(gè)車比我們的車起碼要好，因?yàn)榈谝稽c(diǎn)它旁邊有這種防護(hù)的裝備，不像我們那車，上去之后，可能會(huì)遭到一些破壞之類的。

　　李小萌：哪兒有防護(hù)裝備，我怎么沒(méi)看出來(lái)？

　　馬伏波：旁邊的殼起碼可以防護(hù)一些。

　　李小萌：還有什么好處？

　　馬伏波：還有它輪子大，肯定比我們那些小輪子，石頭能跨得多。

　　李小萌：別的優(yōu)勢(shì)沒(méi)了？

　　馬伏波：別的就請(qǐng)俞鴻飛說(shuō)。

　　俞鴻飛：還有就是它是能無(wú)線遙控的，可以在地球上對(duì)它進(jìn)行遙控監(jiān)測(cè)。

　　李小萌：不難為你們了，咱們讓這邊的大哥哥們說(shuō)說(shuō)，來(lái)自北京理工大學(xué)的同學(xué)們，你們剛才看了這個(gè)車之后，看了它的行走能力，比你們想象得怎么樣？

　　觀眾：剛才我看到這個(gè)車翻越這個(gè)石頭的時(shí)候，我覺(jué)得它的行走能力非常非常強(qiáng)，我覺(jué)得結(jié)構(gòu)是非常非常復(fù)雜的，我比較感興趣的是這個(gè)車輪上面這個(gè)鋼的材料是什么做的？我覺(jué)得這個(gè)強(qiáng)度非常驚人。

　　李小萌：毛所長(zhǎng)您回答一下剛才這位同學(xué)關(guān)心的材料問(wèn)題，然后我們請(qǐng)?zhí)K波回答一下這個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)怎么回事。

　　毛明：剛才這位同學(xué)問(wèn)到材料，在太空環(huán)境里面氧不是一種分子狀態(tài)，它是一種原子狀態(tài)，它很容易腐蝕一些材料，溫差很大，在這樣里面潤(rùn)滑、密封，怎么個(gè)做法，強(qiáng)度很高，這個(gè)材料需要很輕，因?yàn)橐�把它送�?8萬(wàn)公里的月球上面去，這都是航天人要解決的一些問(wèn)題。我們做車輛的人是要解決怎么在月面上行走。

　　李小萌：明白了，今天我們主要解決是怎么在月面能夠行動(dòng)起來(lái)，無(wú)障礙地行走。既然剛才那位同學(xué)問(wèn)到了輪子，這個(gè)輪子現(xiàn)在是一個(gè)傳統(tǒng)的輪子的形狀，但上面有一些齒露在外面，這個(gè)方案經(jīng)過(guò)了幾番之后才確定為今天這個(gè)樣子的呢？

　　蘇波：我們這個(gè)車輪，從開(kāi)始月球車研究之初就開(kāi)始研究這個(gè)車輪，應(yīng)該說(shuō)有幾十個(gè)車輪，做出這個(gè)樣品來(lái)做，今天拿過(guò)來(lái)三個(gè)典型的，給大家展示一下，這種就是世界上非常典型的月球車車輪，前蘇聯(lián)剛才主持人放的那個(gè)月球車一號(hào)、二號(hào)都是用這種車輪，在學(xué)術(shù)界用一種通俗的語(yǔ)言來(lái)描述就是沙網(wǎng)車輪。

　　李小萌：為什么要用沙網(wǎng)來(lái)做這個(gè)車輪？

　　蘇波：第一點(diǎn)，它為了減輕整個(gè)的車的重量，用沙網(wǎng)可能比用整個(gè)金屬的要輕一些。第二點(diǎn)，又想到如果用沙網(wǎng)的話，在月面上滾動(dòng)，月壤陷到輪胎里面了，因?yàn)樗�是沙網(wǎng)的，可以漏出來(lái)，這是簡(jiǎn)單的基本原理。這是我們做的第二版車輪，它兩個(gè)不進(jìn)行對(duì)比，我們又要延續(xù)它以前的思想，上面也做了很多鏤空的孔，如果沙子進(jìn)來(lái)，也會(huì)漏出去，為什么要用金屬的呢？我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在如果用金屬的車輪，輪胎的能力可能要比以前沙網(wǎng)的輪胎的能力，它的強(qiáng)度要強(qiáng)很多，它的重量又不會(huì)增加，為什么？因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在有很多合金的材料，可能把它做得很薄，而且很精致，重量很輕，還要達(dá)到跟它同樣的效果，我覺(jué)得這種方案是更好的一種方案。再往下走，就會(huì)有更加理想的一種方案，這是現(xiàn)在車上車輪的一個(gè)樣本，但是它也不是最完善的，它只是我們想達(dá)到某一個(gè)功能而實(shí)現(xiàn)的，它簡(jiǎn)單地說(shuō)從這個(gè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，它可能比前兩個(gè)車輪考慮得更周到一些，現(xiàn)在所有的輪胎比較封閉了，它的強(qiáng)度就會(huì)更高。

　　李小萌：不需要讓沙子能夠快速漏過(guò)去嗎？

　　蘇波：對(duì)，我需要在內(nèi)網(wǎng)設(shè)計(jì)一個(gè)斜面，有很微小的一個(gè)斜面，沙子滾進(jìn)來(lái)以后在輪子滾動(dòng)過(guò)程中會(huì)流出，我們解決這個(gè)問(wèn)題了。這個(gè)問(wèn)題解決了以后還有其它問(wèn)題，比如說(shuō)你現(xiàn)在我們叫抓地爪也可以叫履齒，它的分布會(huì)影響到車本身的行駛性能，這里面又有很多學(xué)問(wèn)。

　　李小萌：這個(gè)比剛才第二個(gè)方案又窄了不少，這個(gè)又解決的是什么問(wèn)題？寬的不是穩(wěn)定性更高嗎？

　　蘇波：對(duì)，您說(shuō)得非常對(duì)，非常專業(yè)。這個(gè)車輪，它們倆的寬度或者直徑?jīng)]有一個(gè)可對(duì)比性，這個(gè)車輪是我們根據(jù)整車的需要去選擇它的寬度和它的厚度。

　　李小萌：可調(diào)的。

　　蘇波：剛才小朋友介紹的，如果是四個(gè)車輪，就四點(diǎn)接地，輪胎的寬度或者直徑會(huì)有所增加，如果用六個(gè)車輪會(huì)小一些，如果用八個(gè)車輪也可能會(huì)更小一些。

　　李小萌：那就是你們提供輪子的方案就是將來(lái)的月球車需要大概什么樣的你們還可以根據(jù)那個(gè)需要來(lái)定它的寬窄大小。

　　蘇波：我們把這個(gè)設(shè)計(jì)車輪的一些方法、依據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)了，只要給我提出一個(gè)要求，我們能很快地把每個(gè)環(huán)節(jié)，相當(dāng)于我設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，有若干個(gè)邊界條件，就是這些條件來(lái)約束，最終得到結(jié)果是惟一的，只能選擇這種方案，就可以實(shí)現(xiàn)未來(lái)的。

　　李小萌：毛所長(zhǎng)，剛才蘇波也說(shuō)了，沒(méi)有一個(gè)具體的更加細(xì)致的各個(gè)區(qū)域的土壤方案，你們?cè)谧鲈囼?yàn)的時(shí)候，能拿幾種土壤的方案來(lái)進(jìn)行一個(gè)初步的探測(cè)？

　　毛明：對(duì)，在月球上大家都知道是火山灰，它有很多不同的力學(xué)特性的一些月壤，我們就要來(lái)配，我們可以到五大連池去找回來(lái)一些火山灰，不同的火山灰把它配在一起，然后我們來(lái)測(cè)試它的力學(xué)特性，在不同的力學(xué)特性下再來(lái)研究，是一種什么樣的驅(qū)動(dòng)輪子在上面走效率最高。

　　李小萌：剛才您一邊說(shuō)一遍使勁瞟這三個(gè)杯子，我也跟著使勁看這三個(gè)杯子，看來(lái)這就是三種不同的土壤，它們的不同之處，除了顏色不一樣，還能用什么方式讓我們感受到它們的不同？

　　蘇波：地球上的土壤到底跟月球土壤有多大的差別，我們用比較簡(jiǎn)單的方法。

　　李小萌：您這是要試了，能不能請(qǐng)我們的小朋友來(lái)試？

　　蘇波：太好了。

　　李小萌：咱們讓你們倆的同學(xué)好不好？站到這邊。

　　蘇波：這樣我就一個(gè)個(gè)杯子做，我現(xiàn)在把這個(gè)杯子里的沙子松散化。然后你把這個(gè)鋼球扔進(jìn)去，放在杯口。

　　李小萌：陷進(jìn)去一半。

　　蘇波：大家看，松散了，陷下去一半。我們?cè)僮龅诙�個(gè)杯子好嗎？

　　李小萌：比剛才體積大了。

　　蘇波：對(duì)。鋼球已經(jīng)沒(méi)入中間了，而且沒(méi)有任何痕跡了。我們做第三個(gè)杯子，很松散，我們?cè)購(gòu)纳厦婵�，各位可以看一下，它有一個(gè)很明顯的痕跡，我們?cè)诤芏嘁郧扒疤K聯(lián)和美國(guó)的登月的照片上可以看到，阿姆斯特朗的腳印就是這種狀態(tài)。

　　李小萌：他們倆完成任務(wù)了嗎？

　　蘇波：好。

　　李小萌：完成任務(wù)了是吧？好玩嗎？

　　同學(xué)：挺好玩的。

　　李小萌：那謝謝你們，坐回去好嗎？可能大家離得遠(yuǎn)，我在這兒看得清楚一些，這個(gè)杯子是鋼珠陷下一半，另外那個(gè)是珠扔下去馬上消失了，第三個(gè)如果你俯視，會(huì)看到一個(gè)洞，然后看到那個(gè)鋼珠深陷在里面，這三種不同的情況說(shuō)明什么？

　　蘇波：大家可以看到，在地球上的沙子跟在月球上土壤之間有本質(zhì)的區(qū)別，有什么區(qū)別呢？就是當(dāng)我們踩下去以后，或者我們這個(gè)物體，放到這個(gè)上面以后，在月球上可能會(huì)有沉陷的可能，它們的承載力是不一樣的，當(dāng)初美國(guó)阿波羅第一次登月的時(shí)候也很擔(dān)心，擔(dān)心這個(gè)人從登月艙里面一走出來(lái)，到這個(gè)月壤“刷”一下就沒(méi)了。

　　李小萌：就像第二個(gè)杯子一樣。

　　蘇波：對(duì)，當(dāng)然這種現(xiàn)象實(shí)際上證明是不存在的，為什么呢？因?yàn)樵虑蛏线@種土壤分別高度只有20到30公分，對(duì)人來(lái)說(shuō)是不會(huì)下陷的，但對(duì)于一個(gè)車來(lái)說(shuō)已經(jīng)非常關(guān)鍵了，為什么要拿出三個(gè)杯子，三種土壤來(lái)給大家看呢？我想給大家展示一個(gè)，就是說(shuō)地球上土壤，本身也是不一樣的，比如說(shuō)我們做特種車輛的，我們采集天南海北的土壤，新疆的沙子、內(nèi)蒙的沙子、南方的泥濘的我們?nèi)プ鰳?biāo)本實(shí)驗(yàn)，月球上同樣如此，我們這兩種二號(hào)和三號(hào)土壤是月球上都是典型的土壤，它們兩個(gè)之間還有著很大的差別，如果我們根據(jù)這種某一點(diǎn)土壤的性質(zhì)來(lái)做我們的月球車的車輪或者行走系統(tǒng)也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，我們需要做什么呢？需要把整個(gè)范圍的參數(shù)土壤都配制出來(lái)，然后反復(fù)地做各種實(shí)驗(yàn)，然后得到一個(gè)規(guī)律的曲線，這個(gè)曲線不光是我們做這個(gè)土壤這部分還能夠完成，甚至我們沒(méi)有得到土壤，還能夠延伸來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣我們做出的這個(gè)行走系統(tǒng)，這個(gè)車輪到月球上才不至于出現(xiàn)重大的失誤。

　　李小萌：那就以能在最松軟的土壤上走路為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)不就行了？

　　蘇波：這牽扯土壤顆粒之間相互作用的一種關(guān)系，這就是車輛地面力學(xué)、土壤力學(xué)所需要研究的一個(gè)范疇。

　　李小萌：剛才同學(xué)們還關(guān)心的是它能夠越野，它能夠自己360度轉(zhuǎn)，說(shuō)明它有一個(gè)非常復(fù)雜的是叫什么？懸掛系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)，這個(gè)是怎么回事，能不能再給我們講得更清楚一點(diǎn)，你第二個(gè)道具是不是要派上用場(chǎng)了？

　　蘇波：對(duì)，那我就現(xiàn)場(chǎng)在那個(gè)上面講。

　　毛明：你說(shuō)的這個(gè)就是第三個(gè)問(wèn)題了，怎么通過(guò)障礙，通過(guò)比較高的這樣的障礙。

　　李小萌：它能越過(guò)的最高的障礙是多高？

　　毛明：我們根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，可以隨便。

　　李小萌：隨便一百米？

　　毛明：但不是這個(gè)，我們根據(jù)你的要求可以給你設(shè)計(jì)一百米的。

　　蘇波：我們目前跨越的障礙高度是600毫米。大家可能看不見(jiàn)。

　　李小萌：這個(gè)其實(shí)就是現(xiàn)場(chǎng)把上面那個(gè)箱體卸掉以后的底盤(pán)。

　　蘇波：剛才我覺(jué)得我說(shuō)得太專業(yè)了，可能大家有點(diǎn)覺(jué)得太枯燥了。

　　李小萌：您意識(shí)到了，很高興。

　　蘇波：我們現(xiàn)在用更通俗的辦法講解這個(gè)問(wèn)題，從地面力學(xué)的角度，要求作為一個(gè)行走系統(tǒng)，必須保證它每一個(gè)跟地面接觸的點(diǎn)永遠(yuǎn)是接觸地面的。第二個(gè)，接觸的每一點(diǎn)應(yīng)該是均勻接觸，不應(yīng)該說(shuō)它把所有的重力壓到這個(gè)車輪，而這個(gè)車輪變得很輕，大家開(kāi)車的時(shí)候就會(huì)感覺(jué)到，就會(huì)翻車，我們做這個(gè)目的就是為了來(lái)防止這種車輛動(dòng)態(tài)載荷的不均勻性來(lái)實(shí)現(xiàn)這種功能，我們的懸架，它是一個(gè)被動(dòng)的懸架，就是它可以自由的狀態(tài)，當(dāng)前輪遇到石頭的時(shí)候，前輪會(huì)被石頭抬起來(lái)，壓起來(lái)，但是后輪相應(yīng)自然就下去了，當(dāng)我們這個(gè)車輪遇到一個(gè)很高的障礙的時(shí)候，我保證每個(gè)車輪仍然是在地面上接觸，它的牽引力是一樣的。

　　李小萌：六個(gè)車輪都是在地面上，不管是過(guò)什么樣的障礙的時(shí)候。

　　蘇波：如果我們這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度以后，大家可以看到，如果正常的，按照直角關(guān)系應(yīng)該斜著跟地面接觸，而怎么保證直著跟地面接觸呢？我們申請(qǐng)專利的一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，保證整個(gè)車都會(huì)跟地面永遠(yuǎn)是垂直接觸的，不管遇到什么樣的障礙。另外還有一個(gè)，剛才主持人也提到了，我們開(kāi)汽車經(jīng)常會(huì)遇到托底怎么辦？石頭從中間過(guò)，剛才石頭從旁邊過(guò)了，中間過(guò)怎么辦？在這個(gè)小的機(jī)構(gòu)里有一個(gè)非常精密的機(jī)構(gòu)，它能保證剛才大家看的行走系統(tǒng)給大家敬禮的時(shí)候能把前面兩個(gè)輪子抬起來(lái)，這其實(shí)不是一個(gè)只是單純演示它的致敬或者它的功能，而是干嗎呢？當(dāng)它遇到障礙的時(shí)候，被動(dòng)的活動(dòng)這個(gè)東西就變成鎖死的一個(gè)東西了，它能把整個(gè)車抬得更好，然后石頭從上面經(jīng)過(guò)。

[上一頁(yè)]  [1]  [2]  [3]  [下一頁(yè)]