上海為運載火箭打造防護鎧甲顛覆性技術引領航天進步(2)

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2025-08-27 09:13:25 澎湃新聞

在上海市科委的推動下，上海航天特種環(huán)境高分子功能材料工程技術研究中心于2018年正式獲得批復，形成了完整的創(chuàng)新鏈條。在這個體系中，上海交通大學專注于基礎技術研究和新材料開發(fā)，上海宇航系統(tǒng)工程研究所聚焦航天器的熱環(huán)境分析、仿真與地面試車驗證，上海航天設備制造總廠有限公司負責將防熱材料從實驗室配方轉化為可靠產(chǎn)品，攻克工程化應用的“最后一公里”。

為了破解“冰火九重天”難題，攻關團隊提出了一個極具顛覆性的構想：拋棄傳統(tǒng)的“拼拼補補”，采用一體成型的防護涂層。這種方案只需一次噴涂即可成型，徹底消除拼縫隱患，大幅提升可靠性，顯著縮短生產(chǎn)周期。

然而，要打造滿足火箭嚴苛要求的“防護鎧甲”，難度超乎想象。普通防護涂層直接噴涂在冰冷的金屬艙壁上，在極寒下會變得脆如薄冰，極易開裂、剝落而喪失保護作用。團隊創(chuàng)造性提出兩種或多種聚合反應協(xié)同進行的雜化聚合新思想，成功將傳統(tǒng)合成的“等活性”轉化為“非等活性”調(diào)控，抑制了交聯(lián)副反應，實現(xiàn)了結構精準定制的超支化聚合物的可控制備與規(guī)模化生產(chǎn)。

超支化聚合物像神奇的“柔順劑”和“萬能膠”，其特殊結構能高效包裹、分散大量填料，大幅降低體系粘度，使其“噴得流暢”。同時，其豐富的末端官能團又能與基體材料通過多種方式形成強力結合，使涂層“粘得牢固”。此外，超支化聚合物獨特的三維結構賦予了涂層抵抗極冷極熱沖擊而不開裂的能力。

“新一代運載火箭表面特種防護涂層技術與應用”項目成果已成功應用于多個型號運載火箭，累計實現(xiàn)多次航天應用。特別是在我國首型固體捆綁火箭長征六號甲為代表的任務中發(fā)揮了關鍵作用。2024年8月6日，長征六號甲運載火箭成功將“千帆星座”首批組網(wǎng)衛(wèi)星——千帆極軌01組衛(wèi)星送入預定軌道。

朱新遠透露，該技術使火箭表面的防護工期從原先的一個月左右縮短到一周以內(nèi)，成本大幅度下降，火箭重量也大幅減重，具有明顯的高效率、高可靠、低成本優(yōu)勢。團隊還將高性能聚合物技術拓展至民用領域，應用于北京冬奧會場館、巴黎奧運會設施、上海盧浦大橋等標志性工程，不僅創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益，還打破了國外企業(yè)對高端工業(yè)涂料的技術壟斷。

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(責任編輯：zx0176)

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