新材料鋁鋰合金為“太空之吻”提供保障
1日的凌晨時分，“神舟八號”飛船成功發(fā)射升空，開啟了與1個月前發(fā)射的“天宮一號”交會對接之旅。據(jù)載人航天工程總設計師周建平介紹，“天宮一號”與神舟飛船的對接技術是我國自主研發(fā)的技術，如果完成交會對接任務，我國將是第三個完全獨立掌握交會對接技術的國家。據(jù)記者了解，要實現(xiàn)“分毫不差”的精確對接，離不開適用航天工程的大量新材料和前沿科技。
此次“神八”發(fā)射任務沿襲了以往神舟系列飛船高科技、尖端材料薈萃的特點，是我國眾多科研院所集體創(chuàng)新攻關的結(jié)晶。比如適應太空環(huán)境的特種涂料、特種橡膠、碳纖維復合材料等尖端化工新材料。但此次發(fā)射任務與以往又有諸多不同，對配套的化工材料科技提出了新的更高的要求。
據(jù)了解，“神八”采用了鋁鋰合金這一新型航天材料，具有較低的密度、較高的比強度和比剛度，用它替代目前我國航天普遍采用的常規(guī)鋁合金材料，能減重15%～20%。由沈陽市第四橡膠廠研制的特種輸液管在“天宮一號”及“神八”中都能找到，用于飛船的生命環(huán)保系統(tǒng)進行廢物的回收和再利用處理。哈爾濱化工研究所為“神八”研制了硅烷偶聯(lián)劑，防鹽霧、防濕熱、防霉菌的“三防漆”，以及微電機系列化學品等產(chǎn)品。哈爾濱電碳廠為“神八”配套生產(chǎn)了耐高溫、不變形的航空用碳石墨材料。黑龍江省科學院石化研究院為“神八”研制了系列結(jié)構(gòu)膠黏劑。
據(jù)周建平介紹，“天宮一號”采用了未來空間站要用的技術，比如控制技術和電源技術，都是我國以前從未使用過的。中國航天科技集團四院42所通過潛心摸索的特種橡膠膠料配方，為“天宮一號”研制了結(jié)構(gòu)密封件，規(guī)格達到20多種。經(jīng)課題組的刻苦攻關，密封樣件順利通過高真空、紫外輻照、粒子輻照、原子氧和空間綜合環(huán)境等試驗。
為了維持“天宮一號”長期在軌運行，其所攜帶的空氣和氧氣遠高于單艘飛船的攜帶量，為此科研單位采用了大容量高壓復合材料氣瓶進行氣體儲存，復合材料氣瓶安裝長約1米，直徑約300毫米，為“天宮一號”資源艙減重作出了貢獻。
上海航天技術研究院承擔了“天宮一號”高壓電池和對接機構(gòu)兩大研制攻關任務，采用了不少新技術、新材料，包括首次應用了擁有我國自主知識產(chǎn)權的低軌長壽命高充放電倍率氫鎳電池組，可以使整個電源分系統(tǒng)重量減輕40％，一年充放電可達5500次，充放電效能高達70％。此外，該研究院課題組還專門設計了全新的高壓半剛性太陽電池翼，采用碳纖維框架加玻璃纖維網(wǎng)格的半剛性結(jié)構(gòu)形式，這是我國航天器電源分系統(tǒng)首次應用這種新型的太陽電池翼。
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