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    驕傲!為神州十二號背后的模具人

    時間:2021-08-26   來源:鄭州大學、CCTV   瀏覽次數:152

    近日,神州十二號航天員成功完成兩次出倉任務的新聞熱度高漲,高校深度參與我國航天事業的事跡也被官方媒體挖掘并多次報道,以鄭州大學為代表的多個高校研發團隊從幕后來到了大家面前。

    全國模具標準化技術委員會主任委員、鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心執行主任劉春太教授接受了央視采訪,讓我們知道了宇航服面窗設計背后的不易,也讓我們了解到了鄭州大學與神州航天任務的不解之緣。   

    據劉春太教授介紹,神州十二號宇航員共使用鄭州大學研究的兩套產品,一套是發射時艙內服的面窗,另一套是出艙時出艙服的面窗。面窗組件是航天員太空活動時觀察外界的窗口,可謂是宇航員的“眼睛”,它不僅要給航天員提供一個清晰、良好的視野,也是航天員生命保障最關鍵的部件之一。作為航天服最薄弱的環節之一,面對巨大的氣壓,面窗有任何裂紋,都可能讓航天員面臨生命危險。特別是出艙面窗,需要在非??量痰奶窄h境下使用,如強烈的太空輻射、200度左右的溫差、零大氣壓的高真空環境以及可能存在的空間碎片沖擊等,對成型品質提出了非常高的要求,同時對爆破模擬、沖擊模擬、熱輻射模擬等測試要求也極其嚴格,以確保航天員的安全,這給制造過程帶來了極大的困難。

    面對艱巨的航天任務,鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心科研和工程技術人員,在申長雨院士的帶領下團結協作,成功研制設計出了新一代航天面窗。新一代主體面窗分為四層結構:兩層為壓力面窗,中間充氮,起到隔熱和防結霧的作用;外層為可更換防護面窗;最外層為濾光面窗,航天員可根據自身位于陽照區和陰影區位置來放下或者打開,防止光線射入眼睛。除此之外,新一代航天面窗還設計了天窗,并根據長時間出艙作業的需求,不斷改進并設計了高性能的面窗結構。

    8月20日第二次出艙任務的順利完成,證明了航天服的關鍵部件——第二代面窗組件在艙外經受住了太空環境的嚴峻考驗,也證明了鄭州大學的研發實力。據悉,從神舟七號起,航天員使用的出艙宇航服頭盔面窗和相關塑料件都是由鄭州大學團隊所研制。

    早在2005年3月,鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心正式接受解放軍總裝備部航天所委托,開始研制航天員出艙頭盔面窗,至今已經走過了16載歷程。接受任務以來,學??蒲袌F隊在沒有任何經驗可供借鑒的“零基礎”條件下,相繼突破了航天和軍工塑料制品的成型和模具技術,為“神舟”系列飛船與“天宮”實驗室交會對接飛行任務的圓滿成功作出了重要貢獻。

    在我國航天事業蒸蒸日上的背后,模具,作為成型面窗和多種航天產品的基礎裝備,默默地發揮著制造業核心的作用。以鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心團隊為代表的模具人,始終默默耕耘在我國各行各業高精尖技術的背后。

    鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心(以下簡稱“中心”)是我國首批利用世行貸款建設的47個國家工程研究中心之一,擁有“材料成型及模具技術”教育部重點實驗室,其“高分子材料成型及模具”團隊是教育部創新團隊和科技部重點領域創新團隊。“中心”聚焦“深空”“深海”等極端服役環境下,國家戰略用高分子材料成型、模具優化設計與制造等領域的理論、技術和數值模擬方法的研究,是我國塑料成型和模具技術領域理論研究、技術開發、高層次人才培養和相關產業技術發展的主要基地。

    “中心”現有科研及教學人員40余人,工程技術人員50余人,其中中科院院士1人,教授12人,博士生導師5人,擁有博士學位30余人。“中心”模具研究大樓面積達8100 m2,實驗室1200 m2,中試基地3150 m2,擁有精密模具制造設備、塑料成型加工設備、測試和測量設備等一百余臺套,儀器設備總值8000余萬元。

    “中心”學術帶頭人為中國科學院院士申長雨,在申院士帶領下,中心圍繞高分子及其復合材料成型及模具技術,共出版專著6部,發表學術論文360余篇,其中SCI收錄論文250余篇。相繼獲得國家科技進步二等獎2項,省部級一等獎3項,二等獎2項,以及“中國載人航天工程突出貢獻”獎勵。

    積跬步以至千里,積小流以成江海,2021年夏季,神州十二號的成功,讓多年來默默耕耘的模具人從幕后站到了臺前。

    驕傲,為我國的航天事業!驕傲,為我國的模具人!

    本文部分素材來源:鄭州大學官網、鄭州大學國家橡塑模具工程研究中心、CCTV

     
     
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