“嫦娥奔月”背后的化工新材料

2013年12月2日1时30分, “嫦娥三号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射, 飞向太空。在这一全球瞩目的“嫦娥探月”之旅中, 江西星火航天新材料有限公司、中船重工集团718所、中国航天科技集团公司航天材料及工艺研究所、天津灯塔涂料有限公司等企业生产的一批化工新材料功不可没。

推进剂为运载火箭添动力

在这次奔月之旅中, “嫦娥三号”探测器运载火箭所加注的推进剂来自江西星火航天新材料有限公司。

目前, 推进剂的生产核心技术只有中国、美国、俄罗斯掌握, 而星火航天是我国生产该产品的两大企业之一。今年, 星火航天还将质量体系从“国标”升为“军标”, 进一步提高产品质量。

由于推进剂属于易燃易爆品, 在押运过程中更需格外小心。灌装好的推进剂先要通过专业车辆, 从成品库转运到铁路专列。在转运途中, 交通部门负责疏导路面交通, 公安部门须派出警车沿途押运, 专业消防车则须紧随其后, 确保万无一失。运抵车站后, 生产厂家在对存储罐进行纯净度、含氧量等方面的检查后, 推进剂才能正式进入基地。

“这次的任务时间非常紧, 我们连夜把推进剂装车, 大约十天前才刚刚运走。”星火航天负责人韩东说, 为了不耽误发射任务, 他们出动了比以往成倍的工作人员和消防车, 用了整整两天时间来装车, 确保了高效率和绝对安全。

碳纤维打造轻质“座椅”

在“嫦娥三号”的奔月征程中, 中国航天科技集团公司航天材料及工艺研究所精心打造的一把特殊“座椅”, 让“嫦娥三号”这一特殊乘客的奔月之旅免去了不少烦恼。

在运载火箭发射卫星的过程中, 当卫星与火箭成功解锁分离后, 卫星就能进入预定轨道。在此之前, 固定并承载卫星的部件叫做卫星适配器, 俗称“卫星支架”, 也被形象地比作卫星上天之旅的“座椅”。

该所相关负责人介绍, 在搭载“嫦娥三号”的“长征三号”乙运载火箭上, 技术人员精心打造的“座椅”有两个特点:轻和大。其中的“轻”就是通过采用高性能碳纤维材料实现的。技术人员在“嫦娥三号”的卫星支架上采用了高性能碳纤维面板中间夹铝蜂窝的“三明治”结构, 这一结构具有轻质、高强的特性, 抗变形能力优异, 与铝合金结构锻件相比, 可减重20%~30%, 从而大大提高了运载火箭的承载能力。

高纯氢“保驾” 气象探测精准

在这项举世瞩目的探月工程中, 中船重工集团718所为气象探测系统提供了制氢设备, 用高纯氢“保驾”气象探测系统的精准。

气候复杂多变是“嫦娥三号”发射需要克服的四大挑战之一。要保障发射成功, 必须对3万米以上高空的气象进行精准监测。本次探月工程, 中船重工集团718所承担的科研任务就是为气象探测系统提供制氢设备。

据了解, 经过多年技术攻关, 718所研制生产的电解水气象制氢装置产出的氢气纯度高、含水量小、运行无污染, 可有效提升探空高度, 为航天器的发射、监测、观察、回收提供了精确的气象参数, 已成为航空航天太空试验气象保障条件的重要组成部分。

为使“嫦娥三号”顺利升空, 该所提供了数十部流动制氢车, 更新了多台地面制氢设备, 对有关仪器及时进行了工艺改造、维护保养。718所180工厂的科技人员还对太空飞行试验的发射场、各观察站、相关站点进行了现场技术改造和技术服务, 为“嫦娥三号”的顺利落月提供安全可靠保证。

灯塔漆为“嫦娥”披新装

“嫦娥三号”探测器的发射成功, 既是中国航天事业的最新里程碑, 同时也是百年老字号——天津灯塔涂料为中国航空航天事业配套的新亮点。

据天津灯塔涂料有限公司总经理黄继伟介绍, 天津灯塔作为中国航空航天涂料配套企业, 近年来继成功为“长征”系列运载火箭、“神舟”系列载人飞船和“嫦娥”系列绕月卫星提供特种专用涂料后, 2013年又为“神舟十号”披嫁衣, 为“嫦娥飞天、玉兔奔月”披新装, 为高尖端涂料的技术研发及配套应用做出了新贡献。

灯塔涂料用于航空航天的涂料品种涉及11大类50多个, 具有耐高温、耐腐蚀、抗屏蔽、绝缘性能好等特点。黄继伟表示, 灯塔涂料将结合国家大飞机、新型号飞机、大火箭工程等, 开展无重金属环境友好型底面漆、高固体底漆、高光谱红外伪装涂料及新型大推力液体火箭发动机用耐高低温防锈涂料的研制, 希望能为国家航空航天事业做出更大贡献。