在科技领域的璀璨星河中,上海再度闪耀出耀眼的光芒。2024年度上海市科学技术奖的揭晓,见证了上海交通大学朱新远教授团队所取得的非凡成就——“新一代运载火箭表面特种防护涂层技术与应用”项目荣获科技进步奖特等奖,标志着我国在航天防护技术上迈出了坚实的一步。
该项目聚焦于航天防护涂层的创新,朱新远教授团队在国际舞台上首次开创了“超支化聚合物涂层一体化防护”的先河,这一革命性的技术路线摒弃了传统的隔热片拼接工艺,为新一代运载火箭的研发筑起了坚实的技术后盾。这一突破,无疑是我国航天科技领域的一大里程碑。
宇宙探索之路充满未知与挑战,火箭表面的防护材料需承受极端环境的严苛考验。卫星整流罩需穿越大气层,直面超过500℃的高温气流;而低温燃料贮箱则需应对-183℃的液氧环境,两者共同构成了防护体系的核心。面对如此极端的“冰火两重天”,朱新远教授团队迎难而上,创新性地提出了一体成型涂层方案。
该方案通过一次喷涂成型,彻底解决了传统拼贴式防护存在的缝隙隐患,不仅大幅提升了火箭的可靠性,还显著缩短了生产周期,为火箭的快速研制与发射提供了有力保障。这一技术的突破,无疑是对传统防护思路的一次颠覆性革新。
在研发过程中,团队面临着涂层“强附着、耐极端温度、易施工”的三大技术瓶颈。高性能的要求使得涂料中需加入大量功能填料,但这也导致了涂料黏稠度增加,施工难度加大。面对这一难题,团队经过不懈努力,成功将超支化聚合物与无机功能填料相融合,为涂层的性能提升奠定了坚实基础。
为了加速研发进程,团队还引入了人工智能技术,通过计算模拟构建数据模型,快速推演出所需的超支化聚合物结构,这一创新举措极大地提高了研发效率,使得项目成果能够迅速应用于实际。
目前,该项目成果已在我国多个型号的运载火箭上得到成功应用,累计实现了20余次工程实践,充分展现了其重要的实际应用价值和广阔的发展前景。这一技术的突破,不仅为我国航天事业的发展注入了新的活力,也为全球航天科技的进步贡献了中国智慧与中国方案。