长征十一号的“铠甲”：先进复合材料打造整流罩

新华社北京1月19日电:长征11号的“黑色装甲”:先进复合材料技术制造高强度火箭整流罩

新华社记者胡哲

“盔甲是重犀”，古代士兵出去穿盔甲，现在对于人类探索太空的“卫星士兵”自然也没有保护。记者从采访中了解到，19日成功发射的长征11号固体运载火箭也有一副“黑甲”，用来保护他们手中的卫星，帮助他们征服星海。这副“黑色装甲”是火箭的全碳纤维增强复合整流罩。与其他火箭整流罩不同，长十一火箭的整流罩有更多的创新元素。

硬而轻:“十一枚火箭装甲是由经线和纬线编织而成的。”

传统运载火箭的整流罩由金属框架和金属桁条结构组成。金属框架像平行线，桁条像经线。它们水平和垂直相交，以支撑整流罩结构，并为有效载荷创造一个密封和安全的运输环境。

据报道，长11火箭的整流罩是用碳纤维增强复合材料制成的。这种新的黑色整流罩不仅坚固，而且重量轻。

第一航空航天科学技术研究所航空航天材料与技术研究所整流罩技术负责人张振宇说，第一枚11号火箭的整流罩与其他火箭的整流罩结构相同，但由于其直径太小，金属结构不可避免地会变形，千斤顶在组装过程中无法修改。后来，全碳纤维增强复合材料整流罩研制成功，不仅解决了装配问题，而且提高了性能和载荷。

双倍生产精度:国家材料团队努力解决关键问题

通常火箭整流罩是分段制造的，最后由一个连接框架将锥段和柱段连接起来。然而，嫦娥11号火箭的飞行速度很快。整流罩作为运载火箭的第一个部件，必须承受各种复杂的外力。

这次，长十一火箭整流罩只生产了两半，是一个性能更高的锥柱一体化结构。张振宇说，火箭的性能有所提高，生产和制造的难度也增加了很多。与液体火箭的组合相比，生产精度提高了一倍。

精度的提高与材料领域的科研“国家队”密切相关。航天材料与技术研究所党委书记张敏告诉记者，该研究所成立60年来，逐步形成了一个跨单位、跨学科、材料研究、材料应用研究、材料应用评价和设备应用评估高度融合的*材料研究团队，为一大批国家重大科技项目的关键模型和关键技术提供了强有力的支持。

“火箭热防护服”:自动喷涂工艺减少涂层重量20%

全黑碳纤维增强复合材料整流罩已制成，但液体火箭常用的软木补片“热防护服”不能满足长11火箭的热环境需求。

据了解，在过去，液体火箭的整流罩在“钢条和骨头”的外面覆盖一层软木，然后涂上防护漆，这足以应付飞行中的各种撞击。然而，长十一火箭不能选择这个方案。

航天材料技术研究所热防护涂层项目总工程师左表示，长11火箭热环境较为恶劣，综合环境适应性要求较高，传统软木热防护材料耐烧蚀性差，环境条件不复杂，施工周期长，厚度大效率低。

为此，长11火箭采用热防护涂层，考虑热、力、介质和结构等环境适应性，喷涂在变厚度整流罩上。

航天材料技术研究所为此开展了一系列自动喷涂工艺研究，实现了大面积变厚度连续自动喷涂和整流罩涂层均匀性控制，在保证热防护效率的基础上，降低涂层重量20%，进一步减轻结构重量，增加有效载荷比例地面工程处副处长陆武说。

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