为天舟一号打造“VIP冰箱”

人民日报海外版 2017/4/26 15:32:09

航天科工306所

茫茫天宇间,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室于4月22日实现了精准的交会对接,为正在进行的“太空加油”奠定了坚实基础。

被形象称为打造“VIP冰箱”的气凝胶隔热材料为天舟一号的此次飞行任务立下汗马功劳,这也是继保障长征五号发射任务圆满成功后,该材料又一次为中国航天保驾护航。作为其研制者,航天科工306所为中国航天事业的进步立下新的功勋。

气凝胶是当今世界已知的最轻的固体材料之一,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℃,不但解决了中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2016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。

天舟一号任务实施过程中,该所研制的气凝胶隔热材料大显身手,打造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。

中国全面进入空间实验室和空间站任务实施阶段,而及时的货物补给是航天员长期驻留并开展系列空间科学实验的必要保障,这个重任就落在了“快递小哥”天舟货运飞船的肩上。

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胜任的。

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,随着天舟一号征战太空。

目前,天舟一号飞行任务仍在紧锣密鼓地实施中,“VIP”气凝胶材料将继续以优异的绝热性能为中国宇航货运系统的建立提供坚强保障,为深空探测事业作出新贡献。(赵 琪 黄正宇)

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