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长征五号升空 又见嘉定“智造”

2020/5/19 9:41:05 来源:嘉定报 作者:王安琪 选稿:费扬

  5月5日18时,长征五号B运载火箭成功发射,实现空间站阶段飞行的首战告捷,正式拉开了我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。在此次航天任务中,中科院上海硅酸盐研究所再次彰显实力,其研发的光学窗口组件、压电陶瓷、耐磨涂层、高温隔热屏等零部件和关键材料,为这次火箭的成功发射保驾护航。

  星敏感器光学窗口组件是本次发射首次采用的新型材料组件。“星敏感器是飞船的眼睛,我们这套组件相当于护目镜。”研发团队核心成员、中科院上海硅酸盐所研究员赵丽丽介绍,此次发射搭载了新一代载人飞船实验船升空,新载人飞船将通过模块化、通用化设计实现重复使用,其中,星敏感器就是要求回收的设备之一。“这对星敏感器的保护装置提出了很高的要求。”由于飞船在返回时高速穿越大气层,摩擦会形成高温,所以对保护装置的隔热性考验很大。在没有国际先例的情况下,她所在团队花费了5年时间进行自主研发,最终形成了这套装置,“组件可以保护星敏感器不受损坏,同时具备优异的光学特性,不影响飞船在轨进行精准定位。”

  压电陶瓷在日常生活中的应用十分广泛,它可以将压力转化为电力,实现机械和电信号的相互转换,小到打火机、加湿器,大到汽车、飞机,都会出现它的身影。同样,它对火箭来说也是不可缺少的一部分。记者在中科院上海硅酸盐所的一间实验室里看到,应用在这次火箭发射上的压电陶瓷只有薄薄的一小片。而由它串联而成的组件,能够为火箭“把脉”,时刻监测火箭的健康状态,保证火箭的正常运行。

  不同于普通的压电陶瓷,火箭上的压电陶瓷不仅要适应高加速度、宽频振动等严苛环境,也要具备抗辐照、抗高冲击的能力,同时还要能在极高温和极低温的环境下保证检测的灵敏度。早在上世纪60年代,上海硅酸盐所就在国内率先开展压电陶瓷的研究,历经几代科研人员的不懈努力,如今硅酸盐所的压电陶瓷技术已经走在了国际前列。“压电陶瓷是传感器的关键零部件,这项技术的成熟也会助推我国高温压电传感器技术的发展。”研发团队核心成员、中科院上海硅酸盐所周志勇副研究员表示,这项技术还可以应用在核电站、机械制造等多个领域。