要將衛(wèi)星順利送上太空，這就需要給衛(wèi)星打造一副“鎧甲”，讓衛(wèi)星能夠經(jīng)受住極端熱等復(fù)雜條件的考驗。在合肥，就有一家給火箭做整流罩的企業(yè)。
3月21日，星河動力航天科技有限公司“谷神星一號”遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，搭載云遙一號43-48星成功進(jìn)入預(yù)定軌道。記者從蜀山區(qū)了解到，在此次發(fā)射任務(wù)中，轄區(qū)企業(yè)安徽夢克斯航空科技有限公司自主研發(fā)的復(fù)合材料整流罩作為火箭的關(guān)鍵部件，為衛(wèi)星提供全周期保護(hù)。
夢克斯生產(chǎn)基地。
合肥造“鎧甲”護(hù)航衛(wèi)星升天
“整流罩對于火箭突破大氣層至關(guān)重要，如同‘鎧甲’一般，其性能直接關(guān)乎發(fā)射任務(wù)的成敗。”夢克斯航空技術(shù)總監(jiān)陳征輝介紹，作為運(yùn)載火箭的重要組成部分，火箭整流罩就像是一頂“保護(hù)傘”，保護(hù)衛(wèi)星及其它有效載荷免受有害環(huán)境的影響。
整流罩組裝。
此次火箭整流罩選用的材料是有著“黑黃金”之稱的碳纖維復(fù)合材料，由碳纖維與基體材料通過特定工藝復(fù)合而成，具有高強(qiáng)度、輕量化、耐腐蝕、抗疲勞等諸多優(yōu)異性能，在航空航天等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
在此次與星河動力在航天裝備領(lǐng)域的深度合作中，夢克斯航空從材料研發(fā)、工藝設(shè)計到生產(chǎn)交付，全面貫徹“零缺陷”質(zhì)量管理體系，僅用一套產(chǎn)品就完成了火箭整流罩從方案設(shè)計、產(chǎn)品試制到靜力實驗和分離實驗等全流程的研制工作。其中，四大核心技術(shù)貫穿始終，為“谷神星一號”遙十七運(yùn)載火箭量身打造了高性能整流罩。
“一方面，我們使用了超輕防熱結(jié)構(gòu)技術(shù)。”陳征輝介紹，此次夢克斯航空開發(fā)了輕質(zhì)高效防隔熱材料與工藝，較傳統(tǒng)金屬材料“瘦身”30%的同時，也顯著提升了火箭整流罩的熱防護(hù)性能，可以保障飛行器在極端熱環(huán)境下的安全運(yùn)行。
盡管“減了重”，但得益于創(chuàng)新柔性蜂窩共固化夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造技術(shù)，此次的火箭整流罩也兼具了優(yōu)異的抗沖擊與隔熱性能。“蜂窩共固化夾層具備高強(qiáng)度、高剛度、低膨脹系數(shù)、耐腐蝕、可設(shè)計等特點(diǎn)。”
值得一提，此次夢克斯航空還突破大尺寸復(fù)雜構(gòu)型殼體的一體化成型技術(shù)，滿足了火箭整流罩嚴(yán)苛的氣動外形、極端環(huán)境，以及復(fù)雜的載荷工況要求。另外，采用柔性熱壓罐成型技術(shù)，精準(zhǔn)控制復(fù)雜內(nèi)外型面的尺寸精度，確?；鸺髡值臍鈩有阅芘c結(jié)構(gòu)可靠性。
據(jù)了解，目前，夢克斯航空已實現(xiàn)從材料配方、結(jié)構(gòu)設(shè)計到制造工藝的100%自主可控，成本逐步降低，交付周期進(jìn)一步縮短。
合肥創(chuàng)新力量助推航天夢想
2021年9月落戶于合肥蜀山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)運(yùn)河新城片區(qū)的安徽夢克斯航空科技有限公司，是一家國家級高新技術(shù)企業(yè)、國家級科技型中小企業(yè)、安徽省專精特新中小企業(yè)、安徽省創(chuàng)新型中小企業(yè)以及合肥市重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，深耕樹脂基和陶瓷基兩大核心技術(shù)路線，聚焦國防、航空、航天三大產(chǎn)品應(yīng)用方向，在飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)合材料工藝制造及超高溫?zé)岱雷o(hù)材料研發(fā)應(yīng)用等方面擁有國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)水平。
2024年11月，該公司國內(nèi)首套可重復(fù)使用液體火箭熱防護(hù)產(chǎn)品通過測試。目前，公司已承擔(dān)眾多飛行器型號項目，最大產(chǎn)能可實現(xiàn)年產(chǎn)復(fù)合材料300噸、金屬機(jī)加件20萬件，包括航空復(fù)合材料設(shè)備、機(jī)械加工設(shè)備100余臺套。
通過“谷神星一號”遙十七運(yùn)載火箭的此次發(fā)射任務(wù)，夢克斯航空生產(chǎn)火箭整流罩系首次“官宣”。而作為長三角地區(qū)唯一一家、國內(nèi)第二家掌握復(fù)合材料火箭整流罩全流程生產(chǎn)技術(shù)的民營企業(yè)，從另一角度來看，這也是合肥空天產(chǎn)業(yè)整流罩技術(shù)商業(yè)航天的首次“官宣”，填補(bǔ)了合肥商業(yè)航天復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域空白。
火箭整流罩成品。
當(dāng)前，合肥市蜀山區(qū)正以“全域科創(chuàng)”2.0發(fā)展戰(zhàn)略為抓手，推進(jìn)“科大硅谷”“中國環(huán)境谷”雙“谷”聯(lián)動，以創(chuàng)新鏈匯聚產(chǎn)業(yè)鏈，跑出“科創(chuàng)+產(chǎn)業(yè)”高質(zhì)量發(fā)展“加速度”。近年來，蜀山經(jīng)開區(qū)積極布局新材料產(chǎn)業(yè)賽道，招引了一批細(xì)分領(lǐng)域“專精特新”企業(yè)，目前，新材料產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模，有力推動“國產(chǎn)替代”，加速新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展新格局。
“未來，我們將持續(xù)深耕航天新材料領(lǐng)域，在輕量化、高性能、低成本的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展多功能和智能化，不斷加大研發(fā)投入，優(yōu)化產(chǎn)品性能，拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域。“陳征輝表示，下一步將繼續(xù)積極響應(yīng)國家對航天新材料的戰(zhàn)略需求，持續(xù)探索創(chuàng)新，突破更多關(guān)鍵技術(shù)，助力中國商業(yè)航天邁向深空，為實現(xiàn)航天強(qiáng)國夢貢獻(xiàn)力量，讓‘合肥智造’‘中國智造’在浩瀚宇宙綻放更耀眼的光芒。”
合報科學(xué)+融媒體工作室
合肥在線-合新聞記者 任海怡 通訊員 詹偉偉
