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新聞資訊
解密“天宮一號(hào)”:玻璃纖維讓飛行更“輕盈”
2011/12/5 閱讀次數(shù):[1144]
中新網(wǎng)上海10月24日電 為讓“天宮一號(hào)”飛得“輕盈”、“ ”,科學(xué)家們絞盡腦汁。2011上海工博會(huì)開幕之際,自主研制新型材料為“天宮一號(hào)”電池帆板成功“瘦身”的東華大學(xué)專家,在此間 解密這項(xiàng)設(shè)計(jì)。

  作為提供飛行動(dòng)力的關(guān)鍵設(shè)備,電源分系統(tǒng)被譽(yù)為航天飛行器的“心臟”。相比以往的衛(wèi)星,“天宮一號(hào)”要在充斥著較多“太空垃圾”的空間站低軌環(huán)境飛行,對(duì)其各部件的抗氧化性能提出了較高要求!疤鞂m一號(hào)”的研發(fā)小組一開始 給東華大學(xué)負(fù)責(zé)電池附著材料的研究團(tuán)隊(duì)出了難題:研制一種新的材料板,不但能有效提高電池的發(fā)電量,還要克服發(fā)射及太空飛行中的巨大阻力,此外還要盡可能減輕重量。

  為此,東華大學(xué)教授陳南梁率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了5年多的攻關(guān)。難以想象的是,他們看中的材料竟然是玻璃。

  玻璃有著抗氧化和抗腐蝕能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但在一般人看來(lái)是,它是質(zhì)地堅(jiān)硬的易碎品,并不適合作為結(jié)構(gòu)用材。但研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),如把玻璃抽成絲狀,以纖維面目示人后,則顯示出巨大的優(yōu)勢(shì):不僅強(qiáng)度大為增強(qiáng),且柔軟而質(zhì)輕。因此,陳南梁的研究團(tuán)隊(duì)馬上相中了玻璃纖維,用它來(lái)做“天宮一號(hào)”的電池帆板附著物材料,真是再合適不過(guò)了。

  但選準(zhǔn)材料還只是 步。接下去才是研究團(tuán)隊(duì)參與“天宮一號(hào)”研究以來(lái) 的難題:玻璃纖維性脆,要用它做成電池帆板所需要的載體, 好比“用玻璃打毛衣”。

  不過(guò),研究團(tuán)隊(duì)并沒有放棄。陳南梁團(tuán)隊(duì)與南京玻璃纖維研究院聯(lián)手展開研究, 終研制出高強(qiáng)度、低延伸度、高柔軟性的特種玻璃纖維。由這種纖維制成的半鋼玻纖網(wǎng)絡(luò),可接受電源系統(tǒng)高達(dá)一百伏高壓供電植入;電池帆板可透過(guò)網(wǎng)格雙面發(fā)電,發(fā)電了比以前提高了15%。此外,它可以有效防止低軌環(huán)境的熱疲勞和熱損傷,重量比傳統(tǒng)的全剛性電池帆板輕了30%-40%。

  陳南梁告訴記者,接下去,這項(xiàng)技術(shù)還將被運(yùn)用于中國(guó)衛(wèi)星(600118)天線的制造,在2-3年內(nèi),30米大直徑的金屬網(wǎng)天線 有望打破國(guó)外技術(shù)壟斷,應(yīng)用于中國(guó)航空、航天和衛(wèi)星領(lǐng)域。

   
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