上海交大團隊突破火箭防護技術 成功應用於多個型號
據媒體報道,2024年度上海市科學技術獎26日在滬揭曉,其中,上海交通大學朱新遠教授團隊完成的“新一代運載火箭表面特種防護塗層技術與應用”項目獲得科技進步獎特等獎。
該項目在航天防護塗層領域取得重要突破。團隊在國際上首次提出並實現了“超支化聚合物塗層一體化防護”的全新技術路線,取代了傳統隔熱片拼接工藝,爲我國新一代運載火箭的研製提供了關鍵技術支持。
宇宙探索任務對火箭表面防護材料提出了極高要求。衛星整流罩和低溫燃料貯箱是防護體系中的核心部件,分別面臨極端高溫與超低溫的雙重考驗:整流罩在大氣層穿越階段需承受超過500℃的高溫氣流衝擊,而低溫貯箱則要應對低至-183℃的液氧環境。
面對這一“冰火兩重天”的嚴峻挑戰,朱新遠教授團隊摒棄傳統“拼貼式”防護思路,創新提出一體成型塗層方案。該技術通過一次噴塗成型,徹底杜絕拼縫隱患,不僅顯著提升可靠性,也大幅縮短生產週期。
在實際研發過程中,團隊必須解決塗層“強附着、耐極端溫度、易施工”三大難題。高性能要求意味着需要在塗料中加入大量功能填料,但當填料超過一定比例時,塗料就會變得過於黏稠難以施工。
經過持續攻關,團隊成功將超支化聚合物與無機功能填料融合在一起。爲配合新一代火箭的研發進度,團隊還引入人工智能技術,通過計算模擬構建數據模型,快速推演出所需的超支化聚合物結構,極大提高了研發效率。
目前,該項目成果已成功應用於我國多個型號運載火箭,累計實現20餘次工程應用,展現出重要的實際價值和廣闊前景。