2016年10月17日,神舟飛船正常入軌、太陽(yáng)翼帆板順利展開,這意味著飛船的首個(gè)國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)翼結(jié)構(gòu)首次經(jīng)過在軌驗(yàn)證。該結(jié)構(gòu)由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院508所負(fù)責(zé)研制。此次,神舟十一號(hào)飛船太陽(yáng)翼連接架百分之百國(guó)產(chǎn)化、基板除聚酰亞胺薄膜外其余全部國(guó)產(chǎn)化,這不僅代表著508所復(fù)合材料專業(yè)能力的極大提升,也達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類復(fù)合材料產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化率最高水平。
神舟飛船太陽(yáng)翼基板和連接架是508所復(fù)合材料專業(yè)最重要的產(chǎn)品之一。 2014年4月,神舟十一號(hào)飛船原設(shè)計(jì)方案面臨進(jìn)口碳纖維等原材料受限問題,508所迅速反應(yīng),積極開展了剛性基板和連接架國(guó)產(chǎn)化技術(shù)方案論證。該所充分調(diào)研可選國(guó)產(chǎn)材料,開展了大量工藝試驗(yàn)和仿真計(jì)算,驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)化替代方案的可行性。有效的基礎(chǔ)工作、有力的證據(jù)材料使得國(guó)產(chǎn)化剛性基板和連接架方案得到飛船項(xiàng)目辦和有關(guān)專家的一致認(rèn)可。
在研制過程中,508所圍繞國(guó)產(chǎn)碳纖維、鋁蜂窩的材料特性開展了工藝技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)國(guó)產(chǎn)碳纖維工藝性較差、易損傷的特點(diǎn),508所不斷優(yōu)化工藝參數(shù)、改進(jìn)操作方法,確立了適用于國(guó)產(chǎn)碳纖維的一整套工藝方案,研制出的碳纖維零件的外觀質(zhì)量、外形尺寸、內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能等均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。針對(duì)國(guó)產(chǎn)鋁蜂窩芯外形尺寸較小的現(xiàn)況,508所與供貨商聯(lián)合開展了技術(shù)改造,在短時(shí)間內(nèi)突破了大尺寸、高性能鋁蜂窩芯生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸,快速實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)蜂窩芯在基板中的無(wú)拼接應(yīng)用。
由于國(guó)產(chǎn)化材料的應(yīng)用,太陽(yáng)翼基板和連接架的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性發(fā)生了變化,在同樣的力學(xué)環(huán)境下,連接架局部的受力情況有所改變。對(duì)此,508所積極配合設(shè)計(jì)單位開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真,并針對(duì)結(jié)構(gòu)的變化改進(jìn)工藝方法,降低了產(chǎn)品的缺陷率和不合格品發(fā)生率,大大提高了產(chǎn)品的力學(xué)承載能力,確保了后續(xù)各項(xiàng)力學(xué)試驗(yàn)的順利通過。(508所 楊艷 殷永霞)
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508所復(fù)合材料專業(yè)創(chuàng)立于1960年,伴隨中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展而不斷壯大,其復(fù)合材料產(chǎn)品的身影出現(xiàn)在多項(xiàng)重大工程任務(wù)中。從探空火箭尾翼到“長(zhǎng)征三號(hào)”運(yùn)載火箭大型高承載蜂窩結(jié)構(gòu)共底,從“東方紅二號(hào)甲”拋物面天線反射器到遙感二號(hào)衛(wèi)星遙感相機(jī)鏡筒,從“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星太陽(yáng)電池基板到衛(wèi)星柱錐一體承力筒,508所創(chuàng)造了多個(gè)“第一”。經(jīng)過五十多年的積累和發(fā)展,目前508所復(fù)合材料專業(yè)具備復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、成型工裝設(shè)計(jì)與加工、結(jié)構(gòu)成型、復(fù)合材料后加工、組裝、檢測(cè)等技術(shù)能力,擅長(zhǎng)高模量碳纖維、芳綸纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的成型技術(shù),包括真空袋熱壓罐成型、真空袋烘箱成型、層疊模壓成型、熱脹模成型、RTM成型、纏繞成型等工藝技術(shù),擁有空間光學(xué)遙感器等復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、工藝、制造一體化的核心技術(shù),具有眾多航天復(fù)合材料工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。