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上海高校团队为新一代运载火箭打造“防护铠甲”
中新网上海8月26电(记者 郑莹莹)2024年度上海市科学技术奖26日在沪揭晓，其中，上海交通大学朱新远教授团队完成的“新一代运载火箭表面特种防护涂层技术与应用”项目获得科技进步奖特等奖。
该项目在航天防护涂层领域实现了突破。团队在国际上首次提出并实践了“超支化聚合物涂层一体化防护”的全新路线，改变传统隔热片拼接技术，为中国新一代运载火箭的研制提供可靠支撑。
浩瀚宇宙征途对覆盖火箭全身的“防护铠甲”——表面防护材料有苛刻的要求。
资料图：长征六号改运载火箭的卫星整流罩。(上海交通大学供图)
火箭卫星整流罩和低温燃料贮箱是防护体系的关键，均面临着严苛的考验：位于火箭头部的卫星整流罩在穿越大气层时，需承受500℃以上高温气流的猛烈冲击；而低温燃料贮箱则需耐受液氧带来的-183℃极端低温冲击。
面对新一代火箭表面防护的“冰火两重天”挑战，朱新远教授团队提出了一个创新构想：抛弃传统的“拼拼补补”，采用一体成型的防护涂层。这种方案只需一次喷涂即可成型，彻底消除拼缝隐患，理论上能大幅提升可靠性，显著缩短生产周期。
实践发现，要打造满足火箭严苛要求的“防护铠甲”，涂层必须“粘得牢”“耐极温”“喷得好”。为了获得这些性能，研究人员必须在涂料中添加大量的功能填料(如耐高温、隔热的微粒)；但当相关填料超过一定比例时，涂料瞬间变得“浓稠如泥”。
历经探索，团队创造性地将超支化聚合物与无机功能填料的优势融合。为了追赶上新一代火箭的研发进度，团队借助AI(人工智能)的力量，通过计算模拟并搭建相应的数据模型，在短时间内推算出所需的超支化(聚合物)结构，极大提升了开发效率。
超支化聚合物像神奇的柔顺剂和万能胶，大幅降低体系粘度。
据悉，该项目成果已成功应用于中国多个型号运载火箭，目前在相关领域累计实现20余次应用。(完)
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