神十五神十六乘組“太空會(huì)師”
我國(guó)計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)首次登月
未來中國(guó)空間站基本構(gòu)型
(資料圖)
將由“T”字形升級(jí)為“十”字形……
近日，
一系列關(guān)于中國(guó)航天的重磅好消息傳來，
令人振奮、驕傲。
中國(guó)航天，
是否離我們的日常生活非常遙遠(yuǎn)？
航天技術(shù)，
是否只服務(wù)于探索星辰大海？
其實(shí)，從第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射，
到“神舟”飛天、“嫦娥”奔月、
“天問”探火、“天宮”建站……
許多看似“高大上”“萬里遠(yuǎn)”的航天技術(shù)，
早已經(jīng)應(yīng)用在我們的生活之中。
1讓冬奧會(huì)科技感拉滿
在北京冬奧火炬?zhèn)鬟f首日，有這樣一幅令人震撼的畫面：兩名“機(jī)器人”火炬手進(jìn)行水下傳遞，在最為精彩的“水下懸停對(duì)接”環(huán)節(jié)，火炬在機(jī)器人的操作下進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)接，整個(gè)過程火炬的火焰一直熊熊燃燒，真正實(shí)現(xiàn)了“水火交融”，讓火炬?zhèn)鬟f的科技感瞬間拉滿。
中國(guó)航天科工三院31所承擔(dān)了此次冬奧特種火炬燃燒系統(tǒng)研發(fā)任務(wù)。燃料通過發(fā)動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高效燃燒、產(chǎn)生超強(qiáng)動(dòng)力，而燃燒技術(shù)正是航天動(dòng)力人的看家本領(lǐng)。經(jīng)過700多個(gè)日日夜夜的技術(shù)攻關(guān)，該特種火炬也成為“世界上首支無煙燃燒的綠色清潔水空跨介質(zhì)火炬”。
而在北京2022年冬奧會(huì)開幕式上，出現(xiàn)了這樣讓人驚艷的一幕：銀河般的瀑布從天而降凝結(jié)成冰，近3層樓高的冰立方在43秒內(nèi)拔地而起，絢麗的激光打在冰立方上雕刻出一個(gè)晶瑩剔透的冰雪五環(huán)，音樂聲中奧運(yùn)五環(huán)于碎冰中徐徐升起，奧運(yùn)五環(huán)“破冰而出”。
為確保此環(huán)節(jié)萬無一失，航天科技集團(tuán)中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院首次將產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目運(yùn)用航天系統(tǒng)工程模式進(jìn)行管理和實(shí)施，把冬奧舞臺(tái)與航天人熟悉的質(zhì)量管理體系進(jìn)行創(chuàng)造性結(jié)合，從而在設(shè)計(jì)階段識(shí)別并規(guī)避重大失誤，提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性。雙奧開閉幕式中，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院共承擔(dān)了地面舞臺(tái)（含旗桿設(shè)備）、威亞、火炬、冰立方（含五環(huán)）、指揮監(jiān)控、通信系統(tǒng)、地面顯示系統(tǒng)、冰瀑、指揮中心、央視視頻播放及VR視頻渲染機(jī)房等11個(gè)大項(xiàng)目。
2為高鐵座椅做檢測(cè)
反復(fù)測(cè)試，是保證產(chǎn)品可靠性的重要手段。在軌道交通領(lǐng)域，航天技術(shù)應(yīng)用于多項(xiàng)測(cè)試服務(wù)，高鐵座椅就是其中一項(xiàng)。
在高鐵座椅測(cè)試中，需要采用航天技術(shù)進(jìn)行振動(dòng)、沖擊、疲勞試驗(yàn)等一系列測(cè)試，“千錘百煉”驗(yàn)證其設(shè)計(jì)的安全性、可靠性和舒適性。對(duì)此，航天科技集團(tuán)一院北京強(qiáng)度環(huán)境研究所天津航天瑞萊科技有限公司（簡(jiǎn)稱“航天瑞萊公司”）進(jìn)行了反復(fù)技術(shù)試驗(yàn)。比如，在抗沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)中，座椅需在振動(dòng)臺(tái)上承受長(zhǎng)達(dá)15小時(shí)、3至5倍過載的高量級(jí)的“揉搓拿捏”，不能有一點(diǎn)點(diǎn)破損、彎曲；椅背疲勞試驗(yàn)時(shí)，要求座椅負(fù)重后經(jīng)過10萬次，甚至25萬次以上的反復(fù)后仰再立起操作。
△高鐵座椅測(cè)試
此外，每一張座椅的把手、腳踏、坐墊、旋轉(zhuǎn)能力等，也要一一測(cè)試，判定其皮實(shí)耐用、安全可靠后，還會(huì)安排人機(jī)工程學(xué)測(cè)試，確保乘客能夠保持舒適的坐姿和適宜的體感。
3防護(hù)氣囊守護(hù)老人安寧
對(duì)65歲以上的老年人來說，意外跌倒容易帶來骨折等風(fēng)險(xiǎn)。骨折后，很多老人們不敢上手術(shù)臺(tái)，而長(zhǎng)時(shí)間臥床又會(huì)帶來多種并發(fā)癥。能否把安全氣囊用在人身防護(hù)上？
從航天技術(shù)轉(zhuǎn)化而來的穿戴式智能防護(hù)氣囊，經(jīng)過電路的布線設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)傳感器的選型應(yīng)用、處理器芯片的編程到跌倒數(shù)據(jù)的采集和處理、算法等驗(yàn)證。為了獲取足夠的跌倒動(dòng)作數(shù)據(jù)，航天科技集團(tuán)四院的研制人員每天佩戴數(shù)據(jù)采集器，在實(shí)驗(yàn)室的墊子上反復(fù)“跌倒”，有時(shí)候一個(gè)人一天要倒下50到60次之多。
防護(hù)氣囊成品被設(shè)計(jì)成馬甲式樣，重量?jī)H約1千克。它可以自動(dòng)檢測(cè)人體的動(dòng)作，并在人體落地前打開氣囊，為髖部提供緩沖保護(hù)。膨脹的氣囊在跌倒時(shí)可降低90%的撞擊強(qiáng)度，且充氣模塊可替換，氣袋可重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠。這一產(chǎn)品目前已進(jìn)入市場(chǎng)，走進(jìn)尋常百姓家。
△穿戴式智能防護(hù)氣囊產(chǎn)品亮相珠海航展
4航天水杯打造貼心溫度
炎熱的夏天來臨，又到了要大量喝水的季節(jié)，但滾燙的開水短時(shí)間難以“入嘴”，有沒有什么好辦法能快速喝到溫度合適的水呢？
這款來自中國(guó)航天科工三院306所研制的“航天水杯”，又稱“相變調(diào)溫杯”，具有高效快速降溫和保溫功能，其核心部件——高導(dǎo)熱固態(tài)相變儲(chǔ)能塊，源自航天相變材料技術(shù)。使用這只神奇的“航天水杯”，倒入100℃的開水后，僅需1分鐘，開水溫度即可降至60℃。循環(huán)1萬次性能不變，無需搖晃即能快速降溫。
相變材料是物質(zhì)發(fā)生相變時(shí)能夠吸收或放出熱量且該物質(zhì)本身溫度不變或變化不大的一種材料。相變調(diào)溫杯正是利用相變材料在相態(tài)轉(zhuǎn)變過程中能夠迅速吸收或釋放大量熱量的特性來進(jìn)行熱能管理。應(yīng)用于航天水杯的相變材料符合歐REACH法規(guī)對(duì)163種有害物質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)并獲得SGS認(rèn)證，無毒無腐蝕，安全環(huán)保，用最快的速度送上最貼心的溫度。
5小火箭上天“追云逐雨”
中國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，許多農(nóng)業(yè)諺語多半與預(yù)測(cè)天氣有關(guān)。但就算到了現(xiàn)代，由于天氣變化的復(fù)雜性，天氣預(yù)報(bào)依然不能做到百分之百準(zhǔn)確。
由航天科技集團(tuán)四院中天火箭公司研制的人工影響天氣系列“小火箭”，能夠合理利用氣候資源，將能與云層發(fā)生物理反應(yīng)的催化劑帶到天上去，實(shí)現(xiàn)“追云逐雨”，幫助更多農(nóng)民告別“靠天吃飯”的日子。
△增雨防雹火箭發(fā)射
這種“小火箭”飛行穩(wěn)定，不斷彈、不偏航，在增雨防雹方面，取代了以前的飛機(jī)、高炮和土火箭，還可以進(jìn)行消減霧霾作業(yè)，無論在防災(zāi)減災(zāi)、保障生產(chǎn)還是保護(hù)環(huán)境上，都起到了“穩(wěn)定器”的作用。
6導(dǎo)彈服務(wù)精準(zhǔn)滅火
隨著城市高層建筑朝著現(xiàn)代化、多功能化、大型化發(fā)展，這些大樓拔地而起的同時(shí)，火災(zāi)安全風(fēng)險(xiǎn)也在隨之增加。由于傳統(tǒng)消防裝備的升級(jí)速度趕不上城市建筑“長(zhǎng)高”的速度，高層樓宇滅火一直是個(gè)世界性難題。
中國(guó)航天科工集團(tuán)公司二院206研制“滅火導(dǎo)彈”，即高層樓宇滅火導(dǎo)彈系統(tǒng)，就填補(bǔ)了這項(xiàng)空白。滅火導(dǎo)彈使用普通發(fā)射裝置，由于導(dǎo)彈本身帶有無線電測(cè)向器，可監(jiān)視火場(chǎng)上每一處著火點(diǎn)的詳細(xì)情況。一旦發(fā)生火災(zāi)，只要按下發(fā)射器，導(dǎo)彈即可升空，定向直飛到出事地點(diǎn)。相對(duì)于使用傳統(tǒng)的滅火水槍或水炮，該系統(tǒng)的導(dǎo)彈滅火消防車采用導(dǎo)彈發(fā)射和控制技術(shù)，工作時(shí)，由可見光、激光和紅外線三光合一的探測(cè)瞄準(zhǔn)裝置可準(zhǔn)確找到起火點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)滅火目標(biāo)的精準(zhǔn)打擊。
“滅火導(dǎo)彈”不僅適用于高層樓宇建筑，還能在森林滅火中大顯身手。2019年在某省的一次森林火災(zāi)中，由中國(guó)航天科工二院206所研制的投彈式高層建筑干粉消防車發(fā)射了一枚“滅火導(dǎo)彈”，成功實(shí)施遠(yuǎn)距離山火撲救，達(dá)到預(yù)期效果。
7消防外骨骼讓消防員如虎添翼
在野外復(fù)雜環(huán)境的消防場(chǎng)景下，由中國(guó)航天科工二院206所自主研制的“野駝”單兵助力牽引車和消防外骨骼再次大顯身手。
這是根據(jù)消防人員在野外復(fù)雜場(chǎng)景條件下消防器械和補(bǔ)給物資運(yùn)輸投送的需求，研發(fā)的一款人機(jī)協(xié)同的自動(dòng)化伴隨保障裝備。該裝備可承載重量60kg，實(shí)現(xiàn)滿載8小時(shí)的續(xù)航，不需要人員手動(dòng)操控，完全解放雙手，省力和助力效果可達(dá)75%以上。裝備已在森林消防一線得到了廣泛應(yīng)用。
外骨骼作為一款針對(duì)森林消防領(lǐng)域的遠(yuǎn)距離長(zhǎng)航時(shí)負(fù)載背負(fù)運(yùn)輸作業(yè)設(shè)計(jì)的無源助力裝置，采用串聯(lián)彈性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，基于人體生理特征合理優(yōu)化負(fù)載“在體傳遞路線”，輔助支撐、分散壓力、跟隨運(yùn)動(dòng)，達(dá)到有效降低運(yùn)動(dòng)能耗、減緩疲勞的效果。該裝備額定負(fù)載25kg，穿脫方便，適應(yīng)性強(qiáng)，無需額外能源，可平均降低耗氧量10%，肩部分散壓力高達(dá)40%以上。此裝備已在云南、四川等多地消防一線列裝。
8助力新能源汽車快速發(fā)展
當(dāng)前，越來越多的人開始選擇新能源汽車。而每臺(tái)鋰電新能源汽車的制造需要40公斤左右的銅箔。制造銅箔，離不開銅箔裝備陰極輥。
依托航天技術(shù)，2022年9月22日，由航天科技集團(tuán)四院自主研制并率先合格交付客戶的國(guó)內(nèi)首個(gè)直徑3米的新能源鋰電銅箔核心裝備陰極輥新產(chǎn)品在西安發(fā)布面市，標(biāo)志著我國(guó)超大直徑陰極輥制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的突破。這是中國(guó)航天科技集團(tuán)四院所屬西安航天動(dòng)力機(jī)械有限公司繼2016年成功研制直徑2.7米陰極輥，一舉打破日美等國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期對(duì)高端大直徑陰極輥技術(shù)市場(chǎng)壟斷后，取得的又一重大成果，再次填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)技術(shù)空白。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量超過700萬輛，同比增長(zhǎng)96.9%。
△超級(jí)“中國(guó)輥”
從食品、日化用品到計(jì)算機(jī)、生物技術(shù)，從通信、汽車到影院，從新材料、新能源到精密制造、醫(yī)療器械……現(xiàn)如今，航天技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)輻射到多個(gè)領(lǐng)域，為人民群眾高質(zhì)量生活貢獻(xiàn)著航天智慧和力量。
