中國建材集團(tuán)助飛“天宮一號”

　　備受矚目的“天宮一號”于9月29日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，中國載人航天工程由此邁出重要一步！按照計劃，“天宮一號”升空后，將與之后發(fā)射的“神舟八號”飛船完成首次空間交會對接任務(wù)，為我國建立首個空間站奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。作為我國航天工業(yè)的重要成果，“天宮一號”凝結(jié)了無數(shù)科研工作者的汗水和心血，中國建材集團(tuán)所屬中國建材總院、哈玻院的四項技術(shù)成果也成功應(yīng)用到“天宮一號”上。在對接姿態(tài)控制系統(tǒng)、資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)三大領(lǐng)域的關(guān)鍵配套技術(shù)上，兩大院所科研團(tuán)隊經(jīng)過數(shù)年科研攻關(guān)，攻克了一道道技術(shù)難題，順利完成了研制任務(wù)，為我國的航天事業(yè)做出了積極貢獻(xiàn)。

　　耐輻照石英玻璃“見證”空間交會對接

　　空間交會對接是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸，也是“天宮一號”面臨的最重要的技術(shù)考驗。“天宮一號”對接任務(wù)的完成離不開其姿態(tài)控制系統(tǒng)，而姿控系統(tǒng)必須用到關(guān)鍵的光學(xué)材料，能夠濾紫外線、耐宇宙線輻射、耐近千度的高溫、抗沖擊力強(qiáng)。國內(nèi)唯一能滿足此類要求的只有中國建筑材料科學(xué)研究總院提供的耐輻照石英玻璃。

　　1987年，顧真安院士帶領(lǐng)科研團(tuán)隊主動接下了國防重點(diǎn)工程——耐輻照石英玻璃這一艱巨的研制任務(wù)。普通玻璃乃至普通石英玻璃在高強(qiáng)度的宇宙射線輻照下都會變黑不透光，從而造成姿控定位的失誤。在技術(shù)完全空白的情況下，顧院士和他的團(tuán)隊通過幾年的研究和反復(fù)試驗，解決了在高純石英玻璃內(nèi)部進(jìn)行摻雜的技術(shù)問題，攻克了高溫熔融不均體、耐宇宙射線輻照等多個技術(shù)難關(guān)。1995年，“耐輻照石英玻璃”首次應(yīng)用于衛(wèi)星并取得了良好效果，1996年，該成果獲得國家科技進(jìn)步二等獎。十幾年來，中國建材總院每年為我國航天提供百余套配套產(chǎn)品，應(yīng)用于通信、資源、科研等衛(wèi)星和“嫦娥二號”探月工程上。近兩年，研制團(tuán)隊又在后期熱處理等工序上摸索出了新工藝，大大提高了產(chǎn)品的成品率。

　　顧真安院士要求自己培養(yǎng)出的科研團(tuán)隊時刻秉承“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、協(xié)作創(chuàng)新”的工作作風(fēng)，對每個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量。他要求每個工序規(guī)定一名質(zhì)量負(fù)責(zé)人，并親自參加篩選、配料、熔制等工序的工作，其兢兢業(yè)業(yè)、認(rèn)真仔細(xì)的工作態(tài)度感染著每一位員工。

　　近幾年，結(jié)合我國航天的中長期目標(biāo)，中國建材總院將繼續(xù)不斷改進(jìn)耐輻照石英玻璃研制技術(shù)，重點(diǎn)解決耐輻照石英玻璃的批量供貨能力，促進(jìn)我國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

　　碳纖維復(fù)合材料“裝備”兩大關(guān)鍵系統(tǒng)

　　從2005年起，哈爾濱玻璃鋼研究院陸續(xù)承擔(dān)了三項“天宮一號”的研制項目，包括“天宮一號”資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺研制、“天宮一號”應(yīng)用系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料相機(jī)支架研制、“天宮一號”應(yīng)用系統(tǒng)碳纖維復(fù)合材料安裝座研制。三個項目由林再文副院長親自負(fù)責(zé)，在他的帶領(lǐng)下，項目研制順利，歷經(jīng)模樣、初樣、試樣到正式應(yīng)用，完全滿足了“天宮一號”的應(yīng)用需要。此前，哈玻院曾承擔(dān)并圓滿完成了載人航天工程從“神舟一號”至“神舟七號”的相應(yīng)科研任務(wù)。

　　資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺是“天宮一號”的重要結(jié)構(gòu)件。“天宮一號”空間實(shí)驗室資源艙包括發(fā)動機(jī)和電源裝置等，用于提供軌道與姿態(tài)控制、電力能源供應(yīng)、熱控環(huán)控，為軌道機(jī)動提供動力，為飛行提供能源。資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)主承力結(jié)構(gòu)件是“天宮一號”的重要結(jié)構(gòu)件，外形尺寸大，可分配的結(jié)構(gòu)空間和結(jié)構(gòu)重量小，載荷條件苛刻，設(shè)計和制造的技術(shù)難度較大。

　　哈玻院設(shè)計的碳纖維復(fù)合材料承力錐臺結(jié)構(gòu)方案，創(chuàng)造性地使用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料十字梁組合結(jié)構(gòu)作為主承力結(jié)構(gòu)件，該設(shè)計方案優(yōu)于金屬面板方案，解決了推進(jìn)分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間小、有效載荷難以布局的難題。在產(chǎn)品設(shè)計、研制過程中，科研人員破解了大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的有限元設(shè)計方法及其在復(fù)雜載荷作用下的承載能力、主承力蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法等問題，攻克了產(chǎn)品模具設(shè)計技術(shù)、十字梁整體成型工藝、主承力高精度要求的蜂窩板成型工藝、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝配工藝等一系列關(guān)鍵技術(shù)，滿足了“天宮一號”承力錐臺工藝制造需求。

　　2005年起，經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計、仿真計算分析、初樣產(chǎn)品研制、靜力試驗、正樣產(chǎn)品研制等階段，“天宮一號”資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺產(chǎn)品成功交付使用。

　　碳纖維復(fù)合材料相機(jī)支架是“天宮一號”應(yīng)用系統(tǒng)的重要承力結(jié)構(gòu)件。為滿足空間光學(xué)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，相機(jī)支架的設(shè)計要求五個“高”：尺寸精度及形位精度要求高；線膨脹系數(shù)要求高；結(jié)構(gòu)彈性模量要求高，變形要微米數(shù)量級；產(chǎn)品基頻高，達(dá)100Hz以上；重量指標(biāo)要求高，研制的技術(shù)難度較大。

　　2006年，哈玻院承擔(dān)了“天宮一號”碳纖維復(fù)合材料相機(jī)支架組件的研制任務(wù)。該項目利用大型仿真分析軟件建立了參數(shù)化計算模型，對復(fù)合材料構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在不規(guī)則結(jié)構(gòu)的有限元分析計算方法等方面具有創(chuàng)新性，并解決了三大技術(shù)難題：不規(guī)則、不等厚、不等寬、大截面加筋結(jié)構(gòu)的工藝成型技術(shù)，復(fù)合材料加筋夾層結(jié)構(gòu)的成型技術(shù)以及高精度雙層加筋結(jié)構(gòu)的精度控制?！疤鞂m一號”碳纖維相機(jī)支架最終順利交付，并通過了各項地面試驗考核。

　　碳纖維復(fù)合材料安裝座是“天宮一號”應(yīng)用系統(tǒng)空間光學(xué)相機(jī)結(jié)構(gòu)傳動軸的安裝支座，由碳纖維主軸、副軸軸蓋、底座以及鈦合金軸套等零部件組成。為滿足空間光學(xué)結(jié)構(gòu)件尺寸穩(wěn)定性要求高的需要，采用高模量、低膨脹系數(shù)的碳纖維制造安裝座的主體結(jié)構(gòu)。該項研制任務(wù)由哈玻院2008年期承擔(dān)，產(chǎn)品最終順利交付，并通過了地面試驗考核。

　　中國建材集團(tuán)科技創(chuàng)新碩果累累

　　作為中央企業(yè)，中國建材集團(tuán)始終牢記自身的責(zé)任和歷史的使命，把科技創(chuàng)新置于集團(tuán)三大戰(zhàn)略之首，把完成國家重大研發(fā)任務(wù)當(dāng)作企業(yè)首要的科技創(chuàng)新任務(wù)，勇挑重?fù)?dān)、勇于攻關(guān)，建立完善了以中國建材總院為平臺的技術(shù)創(chuàng)新體系，取得了一大批科技成果?！笆晃濉逼陂g，中國建材集團(tuán)共承擔(dān)國家973計劃、國家863計劃、國家支撐計劃、國家技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)項目、國家重大科技合作、國家重大國防軍工等各類國家級項目和相關(guān)課題680項，省部級科研及建設(shè)項目258項，成為我國建材工業(yè)國家科技任務(wù)的主要承擔(dān)者和行業(yè)科技創(chuàng)新的主體力量，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步做出突出貢獻(xiàn)。

　　在航空航天和國家重大工程的無機(jī)非金屬材料和先進(jìn)復(fù)合材料方面，中國建材集團(tuán)承擔(dān)了重要研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)任務(wù)，為我國的神舟飛船、軍用飛機(jī)和重要武器裝備做出了貢獻(xiàn)，獲得了國家有關(guān)部門的表揚(yáng)和獎勵。

　　按照國資委的要求，中國建材集團(tuán)把“十二五”的發(fā)展目標(biāo)定位于“建設(shè)又強(qiáng)又優(yōu)、具有國際競爭力的世界一流建材企業(yè)”。站在新起點(diǎn)，面對新挑戰(zhàn)，中國建材集團(tuán)將繼續(xù)發(fā)揮科技先導(dǎo)型中央企業(yè)的優(yōu)勢，圍繞國家有關(guān)要求和行業(yè)的發(fā)展需求，從戰(zhàn)略上把握、整體上謀劃科技發(fā)展思路，強(qiáng)化科技創(chuàng)新對集團(tuán)發(fā)展的支撐作用，著力提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，將有限的科技資源集中到承擔(dān)國家重大科研項目上來，集中到解決行業(yè)共性、關(guān)鍵性和前瞻性技術(shù)上來，集中到提高集團(tuán)主業(yè)的核心專長上來。用科技創(chuàng)新提升集團(tuán)的整體競爭力，用技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，為國家綜合國力的提升、國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。