揭秘神舟十六号：新材料技术如何助力飞天梦想

揭秘神舟十六号：新材料技术如何助力飞天梦想

引用

新浪网

等

8

来源

1.

https://finance.sina.com.cn/roll/2025-01-07/doc-ineecrwz8133066.shtml

2.

http://paper.people.com.cn/rmrbhwb/html/2024-03/14/content_26046607.htm

3.

http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2024-04/26/nw.D110000renmrb_20240426_1-11.htm

4.

https://www.cas.cn/zt/kjzt/kjzlzqzl/kjzlzq/202409/t20240923_5033298.shtml

5.

https://m.eefocus.com/article/1751223.html

6.

https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202403/content_6939176.htm

7.

https://m.xianjichina.com/special/detail_527649.html

8.

http://m.legaldaily.com.cn/index/content/2024-08/21/content_9042363.html

2024年5月30日9时31分，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心搭载长征二号F遥十六运载火箭成功升空。在这次举世瞩目的发射任务中，一系列新材料技术的应用成为了确保任务成功的关键因素。

在神舟十六号载人飞船中，最引人注目的新材料应用当属碳纤维复合材料。哈尔滨玻璃钢研究院有限公司为飞船提供了推进分系统碳纤维复合材料承力截锥及气瓶安装支架。这些部件具有承载能力大、强度高、精度高等特点，是飞船推进分系统中的核心承力构件。

碳纤维复合材料之所以被广泛应用于航空航天领域，主要得益于其“轻质高强”的特性。与普通钢铁相比，碳纤维的拉伸强度是钢铁的4-6倍，而密度却不到钢铁的1/4。这意味着同样重量的碳纤维和钢铁，碳纤维能承受的载荷是钢铁的20多倍。此外，碳纤维还具有突出的耐高温、耐腐蚀特点，能在3000摄氏度的高温下保持稳定。

除了承力截锥和气瓶安装支架，碳纤维复合材料还被用于制造飞船的操纵棒。这种材料具有比强度高、手感舒适的特点，能够帮助航天员在发射和返回过程中更好地操作设备。操纵棒采用可无极伸缩式设计，航天员可以根据现场条件在一定范围内任意调整长度，确保在被束缚状态下也能完成对仪表板上各种设备的操作。

在“天宫”空间站上，中国科学家开展了一项具有突破性的实验——利用激光照射悬浮在真空室中的合金颗粒，观察其在冷却过程中的细微变化。经过三年多的努力，中国科学院院士、西北工业大学物理科学与技术学院教授魏炳波领导的团队终于取得了重大突破。

他们采用新的快速冷却方法，实现了高质量铌硅晶体近9厘米/秒的生产速度。通过添加微量的铪，使合金的室温强度提高了三倍多，满足了发动机装配线的要求。这种新型铌合金能够承受超过1700摄氏度的高温，比目前常用的镍或钛合金更轻，且在高温下的抗压强度是它们的三倍。

这一突破可能将彻底改变航空航天技术。用这种材料制成的发动机能够达到现有技术无法实现的速度和运行效率。值得注意的是，中国目前是铌的最大消费国，主要用于制造高性能钢材。中国自身的铌储量仅占世界总量的不到1%，而巴西生产了世界上近90%的铌。这一突破不仅展示了中国在新材料领域的创新能力，也体现了自主科技创新的重要性。

除了碳纤维复合材料和铌合金，神舟十六号还应用了多种其他新材料技术。例如，中国建材集团所属南玻院研发的高强纱分别应用于长征二号F遥十六运载火箭防热结构件和神舟十六号载人飞船返回舱的隔热层，为火箭发射、飞船和天和核心舱对接、航天员安全返回提供了可靠的保障。

哈玻院研制的神舟十六号载人飞船关键部位用防/隔热一体中密度预混料、长征二号F遥十六运载火箭发动机喷管防热挡板、长征二号F遥十六运载火箭逃逸塔用高性能耐烧蚀树脂等新材料，也为任务的成功提供了重要支持。

新材料技术的发展正在推动我国航天事业不断迈向新高度。从神舟系列飞船到空间站建设，从探月工程到火星探测，新材料的应用已经成为提升航天器性能、保障任务成功的关键因素。

随着科技的不断进步，我们有理由相信，未来将会有更多创新性新材料应用于航天领域，为我国建设航天强国提供更强大的技术支持。这些新材料不仅将推动我国航天事业的发展，也将为全球科技进步和人类探索宇宙作出重要贡献。