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骄傲!为神州十二号背后的模具人

时间:2021-08-26   来源:郑州大学、CCTV   浏览次数:97

近日,神州十二号航天员成功完成两次出仓任务的新闻热度高涨,高校深度参与我国航天事业的事迹也被官方媒体挖掘并多次报道,以郑州大学为代表的多个高校研发团队从幕后来到了大家面前。

全国模具标准化技术委员会主任委员、郑州大学橡塑模具国家工程研究中心执行主任刘春太教授接受了央视采访,让我们知道了宇航服面窗设计背后的不易,也让我们了解到了郑州大学与神州航天任务的不解之缘。   

据刘春太教授介绍,神州十二号宇航员共使用郑州大学研究的两套产品,一套是发射时舱内服的面窗,另一套是出舱时出舱服的面窗。面窗组件是航天员太空活动时观察外界的窗口,可谓是宇航员的“眼睛”,它不仅要给航天员提供一个清晰、良好的视野,也是航天员生命保障最关键的部件之一。作为航天服最薄弱的环节之一,面对巨大的气压,面窗有任何裂纹,都可能让航天员面临生命危险。特别是出舱面窗,需要在非常苛刻的太空环境下使用,如强烈的太空辐射、200度左右的温差、零大气压的高真空环境以及可能存在的空间碎片冲击等,对成型品质提出了非常高的要求,同时对爆破模拟、冲击模拟、热辐射模拟等测试要求也极其严格,以确保航天员的安全,这给制造过程带来了极大的困难。

面对艰巨的航天任务,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心科研和工程技术人员,在申长雨院士的带领下团结协作,成功研制设计出了新一代航天面窗。新一代主体面窗分为四层结构:两层为压力面窗,中间充氮,起到隔热和防结雾的作用;外层为可更换防护面窗;最外层为滤光面窗,航天员可根据自身位于阳照区和阴影区位置来放下或者打开,防止光线射入眼睛。除此之外,新一代航天面窗还设计了天窗,并根据长时间出舱作业的需求,不断改进并设计了高性能的面窗结构。

8月20日第二次出舱任务的顺利完成,证明了航天服的关键部件——第二代面窗组件在舱外经受住了太空环境的严峻考验,也证明了郑州大学的研发实力。据悉,从神舟七号起,航天员使用的出舱宇航服头盔面窗和相关塑料件都是由郑州大学团队所研制。

早在2005年3月,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心正式接受解放军总装备部航天所委托,开始研制航天员出舱头盔面窗,至今已经走过了16载历程。接受任务以来,学校科研团队在没有任何经验可供借鉴的“零基础”条件下,相继突破了航天和军工塑料制品的成型和模具技术,为“神舟”系列飞船与“天宫”实验室交会对接飞行任务的圆满成功作出了重要贡献。

在我国航天事业蒸蒸日上的背后,模具,作为成型面窗和多种航天产品的基础装备,默默地发挥着制造业核心的作用。以郑州大学橡塑模具国家工程研究中心团队为代表的模具人,始终默默耕耘在我国各行各业高精尖技术的背后。

郑州大学橡塑模具国家工程研究中心(以下简称“中心”)是我国首批利用世行贷款建设的47个国家工程研究中心之一,拥有“材料成型及模具技术”教育部重点实验室,其“高分子材料成型及模具”团队是教育部创新团队和科技部重点领域创新团队。“中心”聚焦“深空”“深海”等极端服役环境下,国家战略用高分子材料成型、模具优化设计与制造等领域的理论、技术和数值模拟方法的研究,是我国塑料成型和模具技术领域理论研究、技术开发、高层次人才培养和相关产业技术发展的主要基地。

“中心”现有科研及教学人员40余人,工程技术人员50余人,其中中科院院士1人,教授12人,博士生导师5人,拥有博士学位30余人。“中心”模具研究大楼面积达8100 m2,实验室1200 m2,中试基地3150 m2,拥有精密模具制造设备、塑料成型加工设备、测试和测量设备等一百余台套,仪器设备总值8000余万元。

“中心”学术带头人为中国科学院院士申长雨,在申院士带领下,中心围绕高分子及其复合材料成型及模具技术,共出版专著6部,发表学术论文360余篇,其中SCI收录论文250余篇。相继获得国家科技进步二等奖2项,省部级一等奖3项,二等奖2项,以及“中国载人航天工程突出贡献”奖励。

积跬步以至千里,积小流以成江海,2021年夏季,神州十二号的成功,让多年来默默耕耘的模具人从幕后站到了台前。

骄傲,为我国的航天事业!骄傲,为我国的模具人!

本文部分素材来源:郑州大学官网、郑州大学国家橡塑模具工程研究中心、CCTV

 
 
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