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楼主:中国航天科工三院 时间:2020-10-18 16:05:26

4月20日,天舟一号货运飞船随长征七号运载火箭在文昌航天发射场发射升空。消息传来,三院306所的职工们纷纷在朋友圈里转发这一喜讯,并留言道:“咱家材料又立功啦!”这是继2016年11月成功护航长征五号之后,306所研制的气凝胶隔热材料随天舟一号再次踏上了太空之旅。

气凝胶是当今世界已知的最轻的固体材料,具有超高的比表面积和极低的导热系数。多年来,306所一直致力于满足我国航天产品对高性能隔热复合材料的需求,研制开发出的系列化气凝胶材料产品使用温域覆盖-100℃至2500℃,不但解决了我国多个型号装备的关键材料问题,也在建筑、电子电器、石油化工等民用领域获得了推广应用。

在去年长征五号的发射任务中,306所研制的高性能纳米气凝胶隔热毡产品为火箭燃气管路系统提供了有效的隔热保温手段,为成功发射提供了有力保障。而这一次,该所气凝胶隔热材料大显身手的部位从长征五号的燃气管路变成了天舟一号的低温锁柜,再次充分发挥了气凝胶材料超绝的隔热保温性能。

随着2016年天宫二号的发射成功,我国已全面进入空间实验室和空间站任务实施阶段。及时的货物补给就成了航天员长期驻留并开展系列空间科学实验的必要保障,而本次承担货运补给任务的正是天舟一号货运飞船。天舟一号搭载的低温锁柜被用于物资保存,其对于隔热保温材料的性能有着极其严苛的指标要求,既要绝热,又要轻薄,这是传统隔热材料不能实现的。

接到研制任务后,306所研制团队首先想到了现有的比较成熟的气凝胶隔热材料,然而经过测算,现有材料的导热系数比总体单位提出性能指标还是有很大差距,远不能满足应用要求!经过多轮试验和验证,研制人员决定将现有的气凝胶材料“真空化”,由此,基于气凝胶材料的“真空绝热板”诞生了,它能有效地避免空气对流引起的热传递,使得其导热系数较原有的气凝胶材料大幅降低,隔热性能提高了近一倍,同时又具备了很好的隔气性和耐刺穿性。由于真空绝热板的英文名称为Vacuum Insulation Panel,研制人员戏称:“这次咱们干的真是空间领域中的‘VIP’的活。”

历经重重考验,306所研制的“VIP”气凝胶产品终于圆满达到了严苛的技术要求,被制成了天舟一号低温锁柜的保护外衣,随着天舟一号飞船遨游天际。

天舟一号飞行任务的成功,标志着我国已经突破和掌握宇航货运系统关键技术。此时此刻,306所研制团队信心满怀,他们大力打造的“VIP”气凝胶材料一定能在漫长的星际征途中以其优异的绝热性能不辱使命,为我国宇航货运系统的成功建立提供坚强保障,为我国的深空探测事业再立新功。

(文/赵琪 黄正宇 图/李鹏鹏 编辑/宽宽)

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