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专家呼吁加强热结构材料制备创新
来源:科技日报


  科技日报北京10月17日电 (记者付毅飞)据报道,美国X-37B无人空天飞机在经历22个月的轨道飞行后,于近日返回地面。这又一次引发了各界对临近空间高超声速飞行器的关注。记者17日从中国航天科工集团获悉,我国一直在对此类飞行器开展研究,但面临新一代热结构材料等方面的挑战。

  临近空间高超声速飞行器是指能在距地面20—100公里的空间区域工作,并能以大于5马赫的超高音速进行可控飞行的飞行器,包括超音速巡航导弹、空天飞机及可重复使用运载器等。此类飞行器拥有超强突防能力,能实现全球快速精确打击,具有重要军事意义。近年来美国率先开展了相关研制和飞行试验,引发了世界各国的研制热潮。

  16日在江苏省镇江市举行的“航天新材料发展与应用研讨暨成果展”上,航天功能复合材料专家、中国工程院院士李仲平就临近空间高超声速飞行器材料问题发表演讲。他介绍,此类飞行器所需材料包括超高温防热、热结构、高效隔热、热透波、热密封与温控等类别,其中热结构材料在成分体系环境适应性、复杂应力状态下的失效、热结构轻量化以及材料制备与构件制造等方面存在问题。

  面对种种问题,李仲平认为一方面应通过多学科优化降低材料与结构的研制难度,提高可制造性,为工程项目设立可达的工程目标;另一方面应开展研究性飞行试验,提升科学的认知。“我们现在也能做研究性的飞行实验。有些东西不到天上,在地面是模拟不到的。”他说,“还要进行环境参数的直接测量、材料响应动态的准确测量,用测量把研究性飞行试验、模拟试验和建模计算有机联系起来。”他表示,科学认知提升一步,工程能力就能上一个大台阶。此外他呼吁,要加强材料制备的创新。

  研讨活动中,航天科工副总经理魏毅寅表示,航天科工已将新材料产业作为企业转型升级、二次创业的重要领域之一,面向国防和国民经济建设需求,将重点关注节能环保材料、纳米材料、隐身材料、石墨烯、3D打印等领域,引领和带动行业相关技术进步和产业发展。

  本次活动由航天科工集团和镇江市政府联合主办,为期两天。活动期间,航天科工围绕节能与环保材料技术、材料精密成型技术、特种功能材料三个方向,展示了共固化碳纤维结构复合材料、纳米气凝胶先进隔热材料、相变微胶囊储能材料、钛合金精密铸造成形等一系列国内领先、国际先进的新材料技术和产品。这些技术与产品广泛应用于航空、航天、电力、化工、机械、建筑等领域,并为我国载人航天工程、探月工程、大飞机等重大工程顺利实施提供了重要保障。