第十三届金漆奖

神舟十二号成功发射!银色涂层“外衣”可抵御120 ℃ 温差

6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空。

神舟十二号成功发射!银色涂层“外衣”可抵御120 ℃ 温差

中外涂料网首先祝贺神舟十二号载人飞船成功发射! 这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接,我国3位航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波将成为核心舱的首批”入住人员”。

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神舟十二号航天员

时隔五年,神舟飞船再一次护送航天员进入太空。与身着灰色调外衣的前辈相比,神舟十二号载人飞船一身银闪闪,炫酷时尚的崭新“外衣”不禁让人眼前一亮。这件靓丽的“外衣”,就是由中国航天科技集团五院529厂历时两年精心研制的一款新型“低吸收-低发射热控涂层”。

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神舟十二号飞船研制现场

根据此前公开报道,神舟十二号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务,也是空间站阶段首次载人飞行任务,任务有以下主要目的:在轨验证航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术,首次检验东风着陆场的航天员搜索救援能力;开展多领域的空间应用及试(实)验;综合评估考核工程各系统执行空间站任务的功能和性能,进一步考核各系统间的匹配性和协调性,为后续任务积累经验。

按计划,神舟十二号飞船入轨后,将采用自主快速交会对接模式对接于天和核心舱的前向端口,与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。航天员进驻核心舱,执行天地同步作息制度进行工作生活,驻留约3个月后,搭乘飞船返回舱返回东风着陆场。

和以往神舟载人飞船的任务相比,这次神舟飞船在空间站停留的时间更久,面对的空间环境也更加恶劣。接轨后,神舟十二号载人飞船迎向太阳侧的舱体表面温度将高达90℃,而背向太阳侧的舱体表面温度则低至-30℃。这种温度差将对神舟飞船内部的空气温度造成严重波动,航天员的生活环境与多种精密设备在舱内也会受到影响。除了温度的问题,长时间的太空停留,还会使飞船经历持久的空间高强度紫外照射,以及多种带电粒子配合高速原子氧的不断轰击,材料损耗将非常严重。因此,给飞船穿一件特制的“外衣”就显得尤为必要。

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神舟12号返回舱(上)与神舟11号返回舱(下)对比

这件“外衣”并不是再入大气层的防热烧蚀涂层,而是主要在进入太空后发挥作用。它的学名称作“低吸收-低发射热控涂层”,是一种喷涂在航天器外表面的热控制材料。在空间没有热对流与热传导的高真空环境下,只有通过像热控涂层这种以热辐射形式进行温度变化的方法,才能达到设计人员预期的舱外表面温度。而“低吸收-低发射热控涂层”可以通过它自身对太阳辐照的低吸收强反射能力,大大减少飞船受太阳长时间辐照的内部温度升温现象,再通过它自身的极低的红外发射特性,在飞船处于背阳面时期减少辐射漏热,大大减缓舱内温度下降速率,起到保温效果。当然,这款“外衣”还要具备抵抗空间中时时刻刻的高能紫外辐照、原子氧轰击以及多种高能粒子与电离辐射攻击的功能,为神舟十二号载人飞船全方位做到外部保护屏障,可谓是全天时无间断全效防护服。

为了研发出这种新型功能材料,研制团队确定了热控涂层低吸收与低发射两项关键技术指标,再以这两项技术指标为出发点,开展涂层的设计、仿真、制备、检测及工程实施等一系列研发工作。在反复的试验过程中,通过一次次的总结与改进,研制团队历时两年努力,从新型低吸收低发射热控涂层初期的研制,到神舟十二号载人飞船涂装,再到后续所有载人飞船陆续换装应用,突破了多项涂层研制的关键技术,成功实现了符合预期设计要求的全新涂层材料,确保了航天员能够有一个更加舒适的舱内环境,顺利完成后续各项任务。

据了解,中国航天科技集团承担了我国载人航天工程中载人飞船、货运飞船、运载火箭、空间实验室和空间站等重要系统的研制、发射任务,已成功研制、发射12艘神舟飞船、1艘天舟货运飞船、1个目标飞行器、1个空间实验室和一个新一代载人飞船实验船,使我国成为世界上少数几个独立掌握载人天地往返、空间出舱、空间交会对接、推进剂在轨补加等重大技术的国家之一。

中外涂料网注意到,2021年4月29日11时23分,在中国文昌航天发射场,长征五号B运载火箭将航天科技集团五院总研制的中国空间站工程首个航天器天和核心舱顺利送入太空的新闻。据新闻报道,为让国旗在太空中更加美丽醒目,该院的研制人员通过纯无机材料体系设计,突破了多项关键技术,自主研制了超强耐空间辐射性能的无机涂层,该涂层能够满足空间站长寿命服役需求,确保国旗与载人航天工程标识在全寿命周期中颜色持久、图案完整。

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中国航天科技集团是在我国战略高技术领域拥有自主知识产权和著名品牌,创新能力突出、核心竞争力强的国有特大型高科技企业集团,世界500强企业之一,成立于1999年7月1日。其前身源于1956年成立的国防部第五研究院,历经第七机械工业部、航天工业部、航空航天工业部、中国航天工业总公司和中国航天科技集团公司的历史沿革。目前辖有8个大型科研生产联合体、11家专业公司、14家境内外上市公司以及若干直属单位。主要从事运载火箭、各类卫星、载人飞船、货运飞船、深空探测器、空间站等宇航产品和战略、战术导弹武器系统的研究、设计、生产、试验和发射服务。科研生产基地遍及北京、上海、天津、西安、成都、香港、深圳等地。

在此,中外涂料网祝愿航天员们顺利完成任务目标,安全返航!(来源: 央视新闻、中国航天科技集团五院,版权归原作者所有)

文章来源:中外涂料网         责任编辑:雷达

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