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金富app官方下载:重量对卫星发射和火箭推力有着巨大的影响

时间:2021/5/25 7:29:47  作者:  来源:  浏览:22  评论:0
内容摘要:要奔向火星,要克服地球强大的引力,这就要求天文一号探测器的总重量不能超过5000公斤。但对于长途旅行,天闻一号必须携带大量“行李”——单是推进剂至少2500公斤。为了上天堂,天闻一号不得不自行减肥——它的结构部分采用了世界上最轻的金属结构材料之一——一种新型镁锂合金。“低密度、抗电磁干扰、抗辐射……”谈到镁锂合金的优点...
要奔向火星,要克服地球强大的引力,这就要求天文一号探测器的总重量不能超过5000公斤。但对于长途旅行,天闻一号必须携带大量“行李”——单是推进剂至少2500公斤。为了上天堂,天闻一号不得不自行减肥——它的结构部分采用了世界上最轻的金属结构材料之一——一种新型镁锂合金。

“低密度、抗电磁干扰、抗辐射……”谈到镁锂合金的优点,西安交通大学材料科学与工程学院的柴冬朗教授是不可多得的。

作为该材料的开发者,柴冬朗早在2005年就受到一位朋友聊天的启发,开始了这项研究。“如果一个太空探测器想飞到遥远的宇宙,如果它太胖了,那肯定行不通。”从从事航天工程的朋友那里,柴冬朗了解到,重量对卫星发射和火箭推力有着巨大的影响。在过去,航空航天的主要材料大多是铝合金,因为航天器对材料的强度和密度有很高的要求,只有铝合金才能满足。“那时,我正在做碳化硅增强铝基复合材料的研究。虽然这种材料具有很高的性能,但其密度与铝相似。我想知道它能不能变轻一些?”柴Donglang说。其中,锂的密度最低。他首先尝试加入锂。材料的重量减少了,但强度也降低了。因此他采用了其他合金化方法来提高材料的强度、耐热性和耐腐蚀性。在团队的不懈努力下,实验终于成功了。从那时起,不断的开发和应用,直到10年后,新的镁锂合金才最终出现。与铝合金相比,同样的尺寸,其重量只有铝合金的一半。

对于航空航天工业来说,除了降低对火箭推力的要求外,减重对节省资金也有重要意义。“探测器的重量是1克,增加的发射成本远远超过1克黄金。”镁锂合金制造商说。

2016年12月22日,柴冬朗在酒泉卫星发射中心见证了自己多年的科技成果落地。当天,长征二号丁运载火箭将一颗高分辨率微纳卫星送入天空。这颗卫星的整体结构材料是镁锂合金。在卫星发射的那一刻,柴冬朗忍不住流下了眼泪:“我很激动。因为低密度镁锂合金以前在国外就有了,但我国从来没有,以后也不会卖到国外,现在我们终于用自己的新材料了!”发射后,柴冬朗还前往为航天事业奉献了一生的烈士陵园。中国航天员一丝不苟、奉献祖国的行为让他再次感到激动。

现在,柴洞朗已经七十多岁了,他第一次研究镁锂合金时的黑发也被岁月的风霜染红了。但他仍然不能闲着。在过去的几年里,他带领团队进一步改进了镁锂合金。这次,天文1号使用的是改进型升级版。“通过改进制备工艺和调整成分,目前使用的镁锂合金的密度较低,约为1.5克每立方厘米。我们开发的第二代镁锂合金的密度甚至更低。目前,该实验室的研发工作已经基本完成,我希望它可以用于未来的航天产品。”

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