空天往返、降低成本、可重復(fù)使用——貨運(yùn)航天飛機(jī)“昊龍”來了!
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2024-12-02
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近日,在廣東珠海舉辦的第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)上,中國航空工業(yè)集團(tuán)首次展出“昊龍”貨運(yùn)航天飛機(jī)實(shí)體模型,吸引不少人關(guān)注。據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,“昊龍”貨運(yùn)航天飛機(jī)方案,作為中國空間站低成本貨物運(yùn)輸系統(tǒng)總體方案征集活動(dòng)的勝出方案之一,已獲得工程飛行驗(yàn)證階段合同。
據(jù)了解,“昊龍”貨運(yùn)航天飛機(jī)是由中國航空工業(yè)集團(tuán)公司成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所自主設(shè)計(jì)研制的一型帶翼低成本空間站貨物運(yùn)輸飛行器,采用商業(yè)運(yùn)載火箭發(fā)射,與我國空間站交會(huì)對(duì)接,完成貨物上下行之后,可以無動(dòng)力自主返回,水平著陸于指定機(jī)場(chǎng)。從飛行器的能力來講,空天往返、可重復(fù)使用是其重要特性。“昊龍”貨運(yùn)航天飛機(jī)的定位是為我國空間站提供低成本、可持續(xù)、方便快捷的運(yùn)輸服務(wù)。該飛行器通過多次重復(fù)使用,將大幅度降低全壽命周期使用成本,結(jié)合飛行器規(guī)模小、任務(wù)保障靈活性強(qiáng)的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)低成本高頻次發(fā)射。據(jù)介紹,飛行器研制周期包括方案設(shè)計(jì)、工程研制、貨物運(yùn)輸執(zhí)行等階段。目前“昊龍”貨運(yùn)航天飛機(jī)已經(jīng)完成了方案設(shè)計(jì),正全面開展工程研制,力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)首次空間站貨物運(yùn)輸任務(wù)。
飛機(jī)的構(gòu)造極為復(fù)雜,零部件數(shù)量龐大,超過萬種,且所用材料種類繁多,但這些材料在使用過程中均會(huì)面臨腐蝕或老化的問題,因此,無論是飛機(jī)部件、發(fā)動(dòng)機(jī)還是儀表設(shè)備,都需要進(jìn)行材料防護(hù),航空涂料也由此出現(xiàn)。作為一種常見的防護(hù)手段,航空涂料被廣泛應(yīng)用于各類飛機(jī)部件上。
飛機(jī)蒙皮外表面涂料
飛機(jī)蒙皮外表面涂料需具備卓越性能,以應(yīng)對(duì)極端工作環(huán)境。底漆方面,常用的有單組分環(huán)氧底漆(如1號(hào)航空底漆)、雙組分環(huán)氧聚酰胺底漆和雙組分聚氨酯底漆。面漆則主要包括聚氨酯磁漆和丙烯酸偽裝涂料。聚氨酯磁漆,如廣泛使用的13—2飛機(jī)蒙皮涂料,是雙組分涂料,性能優(yōu)異且工藝性好。新研發(fā)的TB04—16脂肪族聚氨酯飛機(jī)蒙皮涂料,其性能已達(dá)到美國軍標(biāo)要求,耐光性尤為突出。丙烯酸偽裝涂料則是單組分涂料,具有偽裝性能,易噴涂且干燥迅速。標(biāo)志漆方面,聚氨酯標(biāo)志漆應(yīng)與蒙皮漆成分相同,而丙烯酸醇酸標(biāo)志漆則單組分、施工性能好,與脂肪族聚氨酯蒙皮漆的結(jié)合力優(yōu)異。
飛機(jī)復(fù)合材料防護(hù)涂料
飛機(jī)復(fù)合材料制品的內(nèi)外表面需使用防護(hù)涂料,以防止吸水和樹脂老化。底漆常用雙組分環(huán)氧聚酰胺清漆和底漆,膩?zhàn)觿t包括雙組分聚酯膩?zhàn)雍碗p組分環(huán)氧聚酰胺膩?zhàn)印C嫫釀t選用脂肪族丙烯酸聚氨酯磁漆。
雷達(dá)罩防護(hù)涂料
雷達(dá)罩和各種無線電天線罩表面需使用防護(hù)涂料,以防止材料吸水導(dǎo)致電性能降低,同時(shí)防止雨蝕和氣流、風(fēng)沙沖刷。底漆方面,可選用胺固化環(huán)氧清漆和環(huán)氧聚酰胺清漆。
發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)葉片漆
發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)葉片漆主要有彈性聚氨酯涂料、氟橡膠涂料和氯丁橡膠涂料等。
專用功能涂料
專用功能涂料包括儀表玻璃防霧涂料、夜光粉涂料、熒光涂料、有機(jī)玻璃表面耐磨涂料、憎水涂料、螺栓緊固接合面潤滑涂料、化學(xué)洗切用涂料以及金屬零件機(jī)械加工時(shí)臨時(shí)防護(hù)涂料等。這些涂料各自具有獨(dú)特的功能,以滿足飛機(jī)不同部位和部件的特殊需求。
偽裝涂料
飛機(jī)偽裝涂料是一種專門設(shè)計(jì)用于飛機(jī)外表面的功能涂料,它不僅需滿足飛機(jī)蒙皮漆的基本要求,還需具備出色的偽裝能力。這種涂料需與背景環(huán)境相適應(yīng),在光譜反射性能上達(dá)到高度匹配;迷彩涂料及其圖案需能經(jīng)受氣候條件的劇烈變化和機(jī)上各種介質(zhì)的考驗(yàn),確保在陽光直射下顏色不發(fā)生任何變化,且涂層表面保持無光澤狀態(tài)。在組成材料方面,基料通常選用多種樹脂,如丙烯酸樹脂或聚氨酯樹脂,這些樹脂在可見光和近紅外區(qū)域具有優(yōu)異的光譜透明性,對(duì)顏料的光譜反射特性影響極小。顏料與填料則共同構(gòu)成涂料的色彩與質(zhì)感,著色顏料負(fù)責(zé)賦予涂料色彩和遮蓋力,并通過科學(xué)選擇與組合,實(shí)現(xiàn)涂料的偽裝性能,而填料如滑石粉、硅藻土、碳酸鈣等,雖無遮蓋力和著色力,但能降低漆膜光澤并防止油漆沉底。助劑用于調(diào)整漆膜性能,溶劑則在調(diào)配和施工過程中起關(guān)鍵作用,且近年來對(duì)溶劑的成分和配比提出了更嚴(yán)格的環(huán)保要求。
飛機(jī)涂料是航空工業(yè)中一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù),它不僅關(guān)系到飛機(jī)的安全和性能,也是航空公司形象的展示窗口。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來的飛機(jī)表面涂料將更加高效、環(huán)保,為航空業(yè)帶來更多可能性和安全保障。
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