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献礼建党百年!哈工年夜科研团队完成中国国旗初次正在火星开展-亚博APP

发布时间:2021-06-12 03:19:35人气:

  原题目:献礼建党百年!哈工年夜科研团队完成中国国旗初次正在火星开展

起源:哈尔滨产业年夜学

  

  

  

  

  6月11日,国度航天局举办天问一号探测器着陆火星首批迷信影像图开幕典礼,发布了由“回禄号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”以及“着巡合影”等影像图。这首批迷信影像图的公布,标记着我国初次火星探测义务获得美满胜利。

  正在“中国印迹”以及“着巡合影”两张影像图中,鲜红方正的中国国旗明晰可见。我校航天学院冷劲松传授团队自立设计并研制的中国国旗锁紧开展机构历经202寰宇火转移轨道航行以及93天盘绕探测,航行4.75亿千米后,于2021年5月15日正在天问一号着陆器上胜利实现了中国国旗可控静态开展,使我国成为世界上首个将形态影象聚合物智能构造使用于深空探测工程的国度

  

  

  

献礼建党百年!哈工年夜科研团队完成中国国旗初次正在火星开展-亚博APP(图1)

  

  

  航天学院复合资料与构造钻研所于上世纪90年月初,正在杜善义院士的指点以及支持下,正在国际较早地确立了智能资料与构造的钻研标的目的。正在“理工连系,效劳航天”倒退理念的指点下,冷劲松传授团队正在智能构造力学、设计及其航天航空使用等钻研畛域深耕细作、集智翻新。

  

  该团队正在国际率先研发了具备自力自立常识产权的环氧基、氰酸酯基、聚酰亚胺基等系列形态影象聚合物资料(Shape Memory Polymer,SMP),玻璃化转变温度可调(37℃-322℃),餍足空间极其顽劣环境下的应用要求。与形态影象合金(Shape Memory Alloy,SMA)没有同,形态影象聚合物是一种鼓励呼应聚合物资料(图1),具备如下劣势:

  

  

  

  

  自动可控年夜变形,变形进程简直无打击

  

  

  驱动形式多样

  

  

  刚度变动范畴年夜? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

  

  

  可年夜尺寸成型

  

  

  

  

  

图1 形状记忆聚合物材料制成的花朵绽放过程图1 形态影象聚合物资料制成的花朵绽开进程

  

  依据天问一号火星探测义务的总体义务需要,正在中国空间技巧钻研院支持下,团队基于具备自力自立常识产权的形态影象聚合物复合资料,经过精密的力学实践剖析以及巧妙的智能构造设计,胜利研制出中国国旗锁紧开展机构

  

图2 天问一号任务着陆巡视器及图2 天问一号义务着陆巡视器及

  中国国旗锁紧开展机构装置地位(红框处)

  

  天问一号从发射入轨到着陆火星历经9个多月工夫,探测危险高、难度年夜,国旗锁紧开展机构面对行星际空间环境、火星粘稠年夜气、火星风等应战,同时存正在着陆环境没有确定、高空无奈干涉等难点,对产物的牢靠性提出了严苛的要求。经过正在模仿火星环境下的力学、热真空、热轮回以及锁紧开展性能等屡次重复迭代的极其环境实验验证,该团队为着陆平台翻新设计制备了卷绕锁定-开展模式的国旗锁紧开展机构,国旗开展进程与中国传统字画的开展形式相似,处理了高温、辐照等极其顽劣使役环境下,长期锁定、低打击牢靠开展的要害技巧难题。

  

图3 中国国旗锁紧展开机构释放国旗展开图3 中国国旗锁紧开展机构开释国旗开展

  正在着陆火星前,国旗锁紧开展机构处于卷绕收纳状态,经过形态影象聚合物复合资料构造完成长期锁定。着陆火星后经过加热形态影象复合资料完成超低打击解锁以及可控开展,开释并开展五星红旗(由兰州空间技巧物理钻研所研制)。开展后,形态影象聚合物复合资料的刚度回复到与惯例复合资料相称的程度,提供高刚度承载性能。与贴装、折叠收纳开展等携带国旗形式相比,自立设计并研制的国旗锁紧开展机构的品质轻、收纳比高,可实用于较年夜尺寸国旗。与开展瞬态打击高达10000g以上的基于火工品的开展构造相比,国旗锁紧开展机构简直无打击

图4?中国国旗锁紧展开机构释放国旗展开图4?中国国旗锁紧开展机构开释国旗开展

  左图为锁紧状态,右图为开展状态

  团队研制的国旗锁紧开展机构初次正在火星上完成中国国旗的可控静态开展,开展后的五星红旗正在火星风的洗浴下顶风招展,为中国探测器正在火星上打上“中国标识”为建党100周年献礼(图5)。

图5?中国国旗锁紧展开机构在火星上图5?中国国旗锁紧展开机构在火星上

  开展五星红旗(红框处)

  

  这是继2016年、2020年哈工年夜科研团队正在国内上初次完成地球同步轨道环境下形态影象聚合物复合资料及其柔性太阳能电池零碎正在轨胜利验证之后,正在国内上初次完成形态影象聚合物智能构造正在火星探测工程中使用,标记着我国正在智能资料及其正在航天器构造的使用畛域处于国内前列

  将来,基于形态影象聚合物复合资料的智能构造等相干技巧无望使用于我国空间站、探月工程、载人登月、火星探测、木星探测、小行星探测、冰巨星探测、深空探测等严重航天工程,正在航天、航空、汽车、高端配备、智能制作、机械人及生物医疗等畛域也具备宽泛的使用前景。

献礼建党百年!哈工年夜科研团队完成中国国旗初次正在火星开展-亚博APP(图8)

  

  起源|央视旧事复合资料与构造钻研所

  排版?| 辛巧

  编纂?|?商艳凯

  

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