作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2016/12/19 10:39:24
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多项关键材料成功应用于长征五号及载荷组合体

 

本报讯 日前,中国最大推力新一代长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场首次点火升空,成功将有效载荷送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。

记者从中科院上海硅酸盐所获悉,该所科研人员研制的耐磨涂层及多种材料成功应用于长征五号运载火箭用液氧/煤油高压补燃发动机,以及由远征二号上面级和实践十七号卫星组成的载荷组合体。

长征五号作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程,是我国全新研制的大推力、高可靠、无毒无污染新一代运载火箭,也是我国起飞规模最大、运载能力最大、技术跨度最大的一型运载火箭,总体技术达到国际先进水平,是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。

长征五号运载火箭助推器采用了我国具有自主知识产权的8台新型120吨级液氧/煤油高压补燃发动机。发动机中承载高速、高压、强氧化、大热冲击等苛刻摩擦工况条件下的动密封尤为重要,是该发动机研制的技术关键之一。此前,国内尚无满足要求的动密封配对摩擦副材料。上海硅酸盐所科研人员针对液氧/煤油发动机涡轮端动密封的服役工况,采用耐磨涂层方案,通过涂层材料导热性能与微结构的设计优化,突破了力学性能、抗热冲击性能、模拟实用工况的耐磨性能评估及制造工艺优化等关键技术,满足涡轮端动密封的全部技术要求。在长征五号运载火箭采用的120吨级液氧/煤油高压补燃发动机上,上海硅酸盐所研制的涡轮泵密封动环涂层材料获得成功应用。

远征二号的成功首飞,标志着远征系列家族型谱和能力的日臻完善与强化。上海硅酸盐所在远征一号上面级热控分系统关键热控材料研究基础之上,为远征二号上面级成功研制了包括KS-Z无机白漆热控涂层、耐高温隔热屏、多层隔热材料、导电型F46薄膜镀银二次表面镜在内的多种高性能热控材料,承担了远征二号上面级热控分系统95%以上被动热控材料的研制任务,单箭使用面积约120平方米。通过材料防静电性能设计、隔热性能以及材料制造工艺优化等多项关键技术的突破,进一步推动了上海硅酸盐所热控材料在推进系统的大面积应用。

据悉,上海硅酸盐所研制的辐射率可调智能热控涂层及空间电推力器用高温绝缘涂层等随实践十七号卫星搭载长征五号运载火箭飞向太空,随后将陆续获得相关涂层性能的在轨试验验证报告。(黄辛)

《中国科学报》 (2016-12-19 第5版 创新周刊)
 
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