Volgens berichten in de media werden op de 26e in Shanghai de Shanghai Science and Technology Awards 2024 bekendgemaakt. Onder hen won het project "New Generation Launch Vehicle Surface Special Protective Coating Technology and Application", voltooid door het team van professor Zhu Xinyuan van de Shanghai Jiao Tong University, de speciale prijs van de Science and Technology Progress Award.
Dit project heeft een belangrijke doorbraak bereikt op het gebied van beschermende coatings voor de lucht- en ruimtevaart. Voor de eerste keer ter wereld heeft het team een nieuwe technische route voorgesteld en gerealiseerd van "geïntegreerde bescherming met hypervertakte polymeercoating", die het traditionele splitsingsproces van warmte-isolatieplaten verving en belangrijke technische ondersteuning bood voor de ontwikkeling van het nieuwe generatie lanceervoertuig van mijn land.
Ruimteverkenningsmissies stellen extreem hoge eisen aan materialen voor de bescherming van raketoppervlakken. Satellietstroomlijnkappen en brandstoftanks voor lage temperaturen zijn kerncomponenten van het beschermingssysteem. Ze worden geconfronteerd met de dubbele test van respectievelijk extreem hoge temperaturen en ultra-lage temperaturen: de stroomlijnkappen moeten bestand zijn tegen de impact van een luchtstroom bij hoge temperatuur van meer dan 500°C tijdens de atmosferische passagefase, terwijl de lagetemperatuurtanks te maken krijgen met vloeibare zuurstofomgevingen tot -183°C.
Geconfronteerd met deze ernstige uitdaging van "ijs en vuur", liet het team van professor Zhu Xinyuan het traditionele "collage"-beschermingsidee varen en stelde op innovatieve wijze een geïntegreerde coatingoplossing voor. Deze technologie elimineert verborgen gevaren van naden volledig door eenmalig spuiten. Het verbetert niet alleen de betrouwbaarheid aanzienlijk, maar verkort ook de productiecyclus aanzienlijk.
Tijdens het eigenlijke onderzoeks- en ontwikkelingsproces moet het team de drie belangrijkste problemen oplossen: "sterke hechting, weerstand tegen extreme temperaturen en gemakkelijke constructie" van de coating. Hoge prestatie-eisen betekenen dat grote hoeveelheden functionele vulstoffen aan coatings moeten worden toegevoegd, maar wanneer de vulstoffen een bepaald aandeel overschrijden, wordt de coating te stroperig en moeilijk aan te brengen.
Na voortdurend onderzoek heeft het team met succes hypervertakte polymeren geïntegreerd met anorganische functionele vulstoffen. Om samen te werken met de ontwikkelingsvoortgang van de nieuwe generatie raket, introduceerde het team ook kunstmatige intelligentietechnologie om een datamodel op te bouwen door middel van computationele simulatie en snel de vereiste hypervertakte polymeerstructuur af te leiden, wat de onderzoeks- en ontwikkelingsefficiëntie aanzienlijk verbeterde.
Momenteel zijn de resultaten van dit project met succes toegepast op meerdere modellen draagraketten in mijn land, en hebben meer dan twintig technische toepassingen opgeleverd, wat een belangrijke praktische waarde en brede perspectieven laat zien.
