“東方紅一號”不僅達到了全部設計要求,而且至今在軌飛行,并可能繼續(xù)飛行數百年。它是中國航天史上的一座豐碑,激勵著一代代航天人奮勇向前。
“東方紅一號”玻璃鋼點火器
在飛行器投入運行的過程中,第一大挑戰(zhàn)就是發(fā)射。“東方紅一號”發(fā)射所用的點火器就是由哈玻院承制的。
而點火器材料,正是玻璃鋼。
我父親的一個朋友,曾經專門打電話詢問我:“我們家正在裝修,你幫我看看,什么玻璃比較好呀。”我說:“叔叔,我做的是玻璃鋼,不是玻璃,玻璃鋼和玻璃,是兩種不同的材料。"
這是不是也解答了很多人的疑問呢? 玻璃鋼,不是玻璃,它的學名叫作”纖維復合材料”。
什么是復合材料?其實,復合材料就在身邊。比如,鋼筋混凝土。水泥本身的強度有限,當它無法提供足夠的支撐時,就在其中加入鋼筋來增強它的強度??朔我徊牧系娜秉c,提供單一材料本身所沒有的新性能,這正是復合材料的意義。
而纖維復合材料的成型也大體如此。它是由樹脂基體和纖維增強材料共同作用而成的。纖維是一種無機非金屬材料,一根纖維的直徑只有5微米。5微米是多大呢? 可以抓起一根頭發(fā)感受一下,一根纖維的粗細只有一根頭發(fā)的十分之一。但它的強度卻可以做到鋁合金的4倍以上。
在復合材料中,纖維就是”鋼筋”。
那么樹脂又是什么呢? 其實圓珠筆的外殼、礦泉水瓶,都是由樹脂固化而成的。
樹脂就是“水泥”。
可以做一個這樣的比喻: 纖維是骨,樹脂是肉,有骨無肉一盤散沙,有肉無骨弱不禁風。骨肉相連,才能強勁有力。
那復合材料又有哪些性能優(yōu)勢呢?
它具有良好的絕緣性、很強的耐熱性、優(yōu)異的耐腐蝕和機械性能,而最重要的,它的密度只有傳統(tǒng)鋼鐵的四分之一,是真正輕如鴻毛的輕質高強材料。
在下圖中,幾個美國大兵竭盡全力舉起一根木樁,婦女艱難地舉起一根木樁。而我們的女工輕描淡寫舉起一根圓桿。這根圓桿,正是復合材料桿塔。
它的價值重如泰山!
有這樣一組數據:一架民用客機每減重1千克,全壽命運營成本可節(jié)約22萬元。
而波音夢想客機的整機復材占比更是達到了50%也因此成為了航空史上首架超長程中型客機。
不僅如此,軌道交通也因復合材料而開啟新的篇章。今天,動車組的復合材料應用,已經超過了30%。
從蒸汽機時代、內燃機時代,再到高速列車時代軌道交通提速至每小時600 千米指日可待。
2022年7月24日,中國在文昌航天發(fā)射場使用長征五號運載火箭將”問天”實驗艙精準送入預定軌道發(fā)射任務取得圓滿成功。
“問天”實驗艙是當今世界最大單體載人航天器,它全長17.9米,最大直徑4.2米,發(fā)射質量23噸。
哈玻院團隊承制了”問天”實驗艙多項重要結構部件。太陽翼收納箱、電源定向結構、推進結構等。
在飛行器投入運行的過程中,第一大挑戰(zhàn)是發(fā)射而第二大挑戰(zhàn)則是展翼。太陽翼是”問天“在空間中的能量源泉。
“問天”的太陽翼全展超過55米,堪比半個足球場所以發(fā)射前,必須對太陽翼進行折疊壓縮,壓縮至本書的厚度。