神十五神十六乘組“太空會師”

我國計劃在2030年前實現(xiàn)首次登月

【資料圖】

未來中國空間站基本構(gòu)型

將由“T”字形升級為“十”字形……

近日，

一系列關(guān)于中國航天的重磅好消息傳來，

令人振奮、驕傲。

中國航天，

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，從第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”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“水下懸停對接”環(huán)節(jié)，火炬在機(jī)器人的操作下進(jìn)行精準(zhǔn)對接，整個過程火炬的火焰一直熊熊燃燒，真正實現(xiàn)了“水火交融”，讓火炬?zhèn)鬟f的科技感瞬間拉滿。

中國航天科工三院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)動機(jī)可以實現(xiàn)高效燃燒、產(chǎn)生超強(qiáng)動力，而燃燒技術(shù)正是航天動力人的看家本領(lǐng)。經(jīng)過700多個日日夜夜的技術(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晶瑩剔透的冰雪五環(huán)，音樂聲中奧運五環(huán)于碎冰中徐徐升起，奧運五環(huán)“破冰而出”。

為確保此環(huán)節(jié)萬無一失，航天科技集團(tuán)中國運載火箭技術(shù)研究院首次將產(chǎn)業(yè)項目運用航天系統(tǒng)工程模式進(jìn)行管理和實施，把冬奧舞臺與航天人熟悉的質(zhì)量管理體系進(jìn)行創(chuàng)造性結(jié)合，從而在設(shè)計階段識別并規(guī)避重大失誤，提高整個系統(tǒng)的可靠性和安全性。雙奧開閉幕式中，中國運載火箭技術(shù)研究院共承擔(dān)了地面舞臺（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個大項目。

2

為高鐵座椅做檢測

反復(fù)測試，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)用于多項測試服務(wù)，高鐵座椅就是其中一項。

在高鐵座椅測試中，需要采用航天技術(shù)進(jìn)行振動、沖擊、疲勞試驗等一系列測試，“千錘百煉”驗證其設(shè)計的安全性、可靠性和舒適性。對此，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（簡稱“航天瑞萊公司”）進(jìn)行了反復(fù)技術(shù)試驗。比如，在抗沖擊和振動試驗中，座椅需在振動臺上承受長達(dá)15小時、3至5倍過載的高量級的“揉搓拿捏”，不能有一點點破損、彎曲；椅背疲勞試驗時，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，也要一一測試，判定其皮實耐用、安全可靠后，還會安排人機(jī)工程學(xué)測試，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65歲以上的老年人來說，意外跌倒容易帶來骨折等風(fēng)險。骨折后，很多老人們不敢上手術(shù)臺，而長時間臥床又會帶來多種并發(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、運動傳感器的選型應(yīng)用、處理器芯片的編程到跌倒數(shù)據(jù)的采集和處理、算法等驗證。為了獲取足夠的跌倒動作數(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，在實驗室的墊子上反復(fù)“跌倒”，有時候一個人一天要倒下50到60次之多。

防護(hù)氣囊成品被設(shè)計成馬甲式樣，重量僅約1千克。它可以自動檢測人體的動作，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)又實惠。這一產(chǎn)品目前已進(jìn)入市場，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163種有害物質(zhì)檢測標(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”

中國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，許多農(nóng)業(yè)諺語多半與預(yù)測天氣有關(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，火災(zāi)安全風(fēng)險也在隨之增加。由于傳統(tǒng)消防裝備的升級速度趕不上城市建筑“長高”的速度，高層樓宇滅火一直是個世界性難題。

中國航天科工集團(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向器，可監(jiān)視火場上每一處著火點的詳細(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。相對于使用傳統(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，由可見光、激光和紅外線三光合一的探測瞄準(zhǔn)裝置可準(zhǔn)確找到起火點，實現(xiàn)對滅火目標(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)境的消防場景下，由中國航天科工二院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)雜場景條件下消防器械和補(bǔ)給物資運輸投送的需求，研發(fā)的一款人機(jī)協(xié)同的自動化伴隨保障裝備。該裝備可承載重量60kg，實現(xiàn)滿載8小時的續(xù)航，不需要人員手動操控，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森林消防領(lǐng)域的遠(yuǎn)距離長航時負(fù)載背負(fù)運輸作業(yè)設(shè)計的無源助力裝置，采用串聯(lián)彈性機(jī)構(gòu)設(shè)計，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、跟隨運動，達(dá)到有效降低運動能耗、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內(nèi)首個直徑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)志著我國超大直徑陰極輥制造技術(shù)實現(xiàn)了新的突破。這是中國航天科技集團(tuán)四院所屬西安航天動力機(jī)械有限公司繼2016年成功研制直徑2.7米陰極輥，一舉打破日美等國外企業(yè)長期對高端大直徑陰極輥技術(shù)市場壟斷后，取得的又一重大成果，再次填補(bǔ)了國內(nèi)行業(yè)技術(shù)空白。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年我國新能源汽車產(chǎn)量超過700萬輛，同比增長96.9%。

△超級“中國輥”

從食品、日化用品到計算機(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。

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