梦天实验舱发射在即 “长五B”有“神衣”保驾护航

中国网海南文昌10月31日报道(记者 杨佳)据中国载人航天工程办公室消息,梦天实验舱于近日搭载长征五号B遥四运载火箭实施发射。长征五号B运载火箭是我国低轨运载能力最强火箭,这也是它第三次负责空间站舱体的发射任务。每当看到火箭腾空而起的那一刻,在感受人类摆脱地球引力的震撼瞬间,你可曾想过,火箭尾部喷射出的火焰温度高达上千度,那么发动机周围的设备是如何正常运转的呢?

其实,这是纳米气凝胶在发挥隔热作用。听名字,它就不是一种天然存在的物质,这背后是一群科研工作者历经数年的技术攻关的结果,他们来自中国航天科工三院306所。

气凝胶隔热材料

2010年,306所接到了来自载人航天工程的任务单——为我国新一代大推力运载火箭“长征五号”(后简称长五)研制隔热材料。

“发动机隔离气瓶、燃气管道的温度特别高,高温辐射会使得周边的电子器件以及一些设备不能正常工作。”三院306所第五技术部副主任张凡向记者解释了隔热材料要解决的主要问题。

面对“长五”的大推力火箭发动机,科研团队研制的材料要经受温度高、空间狭小、振动量级大等苛刻条件的重重考验。

306所气凝胶技术团队

实际上,早在2005年,306所就主动投入到气凝胶材料的研究当中。多年来的技术积累为“长五”用隔热材料的研制打下基础,但面对众多难题,还是让科研团队花费了三年多的时间攻关。

试验验证、试车验证、优化方案一轮接一轮进行。经过研制团队与总体单位通力合作,化解了无数难题后,成功研制出了满足要求的高性能纳米气凝胶隔热产品。2016年11月,随着长征五号运载火箭首飞成功,也证实了该材料的稳定可靠。

除了在长五上的应用,气凝胶在天舟货运飞船上的低温锁柜中也有应用。不过与长五上气凝胶用于隔热不同,在低温锁柜中气凝胶用于保温。

在我国载人航天工程之外的深空探测任务中,也不乏气凝胶的身影。306所技术团队开发出一种超低密度气凝胶产品,满足了深空探测任务对超轻质高效隔热材料的需求。

气凝胶为祝融号在火星“遮风挡雨”,经受住了火星高温三百摄氏度与低温零下一百二十摄氏度——“冰火两重天”的双重考验。

2019年,306所的工程研制团队已经将气凝胶材料的耐温极限推至1500度。目前,他们的气凝胶材料技术仍在进一步向前推进中。

306所气凝胶技术团队

大家都说中国航天事业是“万人一杆枪”,国家航天事业的发展同样离不开如306所气凝胶技术团队一样无数科研工作者的攻坚克难,我们才有机会见证祖国航天事业的飞速发展。


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