中新網(wǎng)上海8月26電(記者 鄭瑩瑩)2024年度上海市科學技術獎26日在滬揭曉，其中，上海交通大學朱新遠教授團隊完成的“新一代運載火箭表面特種防護涂層技術與應用”項目獲得科技進步獎特等獎。
該項目在航天防護涂層領域?qū)崿F(xiàn)了突破。團隊在國際上首次提出并實踐了“超支化聚合物涂層一體化防護”的全新路線，改變傳統(tǒng)隔熱片拼接技術，為中國新一代運載火箭的研制提供可靠支撐。
浩瀚宇宙征途對覆蓋火箭全身的“防護鎧甲”——表面防護材料有苛刻的要求。
資料圖：長征六號改運載火箭的衛(wèi)星整流罩。(上海交通大學供圖)火箭衛(wèi)星整流罩和低溫燃料貯箱是防護體系的關鍵，均面臨著嚴苛的考驗：位于火箭頭部的衛(wèi)星整流罩在穿越大氣層時，需承受500℃以上高溫氣流的猛烈沖擊；而低溫燃料貯箱則需耐受液氧帶來的-183℃極端低溫沖擊。
面對新一代火箭表面防護的“冰火兩重天”挑戰(zhàn)，朱新遠教授團隊提出了一個創(chuàng)新構想：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，理論上能大幅提升可靠性，顯著縮短生產(chǎn)周期。
實踐發(fā)現(xiàn)，要打造滿足火箭嚴苛要求的“防護鎧甲”，涂層必須“粘得牢”“耐極溫”“噴得好”。為了獲得這些性能，研究人員必須在涂料中添加大量的功能填料(如耐高溫、隔熱的微粒)；但當相關填料超過一定比例時，涂料瞬間變得“濃稠如泥”。
歷經(jīng)探索，團隊創(chuàng)造性地將超支化聚合物與無機功能填料的優(yōu)勢融合。為了追趕上新一代火箭的研發(fā)進度，團隊借助AI(人工智能)的力量，通過計算模擬并搭建相應的數(shù)據(jù)模型，在短時間內(nèi)推算出所需的超支化(聚合物)結構，極大提升了開發(fā)效率。
超支化聚合物像神奇的柔順劑和萬能膠，大幅降低體系粘度。
據(jù)悉，該項目成果已成功應用于中國多個型號運載火箭，目前在相關領域累計實現(xiàn)20余次應用。(完)