亚天顿(廊坊)复合材料科技有限公司

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神舟十一号飞船太阳翼复合材料结构实现国产化

2016年10月17日,神舟飞船正常入轨、太阳翼帆板顺利展开,这意味着飞船的首个国产太阳翼结构首次经过在轨验证。该结构由中国航天科技集团公司五院508所负责研制。此次,飞船太阳翼连接架百分之百国产化、基板除聚酰亚胺薄膜外其余全部国产化,这不仅代表着508所复合材料专业能力的极大提升,也达到了国内同类复合材料产品的国产化率最高水平。

神舟飞船太阳翼基板和连接架是508所复合材料专业最重要的产品之一。 20144月,神舟十一号飞船原设计方案面临进口碳纤维等原材料受限问题,508所迅速反应,积极开展了刚性基板和连接架国产化技术方案论证。该所充分调研可选国产材料,开展了大量工艺试验和仿真计算,验证了国产化替代方案的可行性。有效的基础工作、有力的证据材料使得国产化刚性基板和连接架方案得到飞船项目办和有关专家的一致认可。

在研制过程中,508所围绕国产碳纤维、铝蜂窝的材料特性开展了工艺技术攻关。针对国产碳纤维工艺性较差、易损伤的特点,508所不断优化工艺参数、改进操作方法,确立了适用于国产碳纤维的一整套工艺方案,研制出的碳纤维零件的外观质量、外形尺寸、内部质量和力学性能等均满足设计指标要求。针对国产铝蜂窝芯外形尺寸较小的现况,508所与供货商联合开展了技术改造,在短时间内突破了大尺寸、高性能铝蜂窝芯生产的技术瓶颈,快速实现了国产蜂窝芯在基板中的无拼接应用。

由于国产化材料的应用,太阳翼基板和连接架的结构力学特性发生了变化,在同样的力学环境下,连接架局部的受力情况有所改变。对此,508所积极配合设计单位开展结构优化与仿真,并针对结构的变化改进工艺方法,降低了产品的缺陷率和不合格品发生率,大大提高了产品的力学承载能力,确保了后续各项力学试验的顺利通过。

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