《河南日报》头版报道中心刘春太教授及其团队持续15年研发航天面窗的先进事迹

作者: 时间:2021-11-15 点击数:

河南日报 202111151版、3大国重器背后的河南人专栏


小小面窗 大大梦想


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刘春太教授在实验室。受访者供图


开栏的话

给航天员当眼睛的航天面窗、盾构行业的标准编制、破解高层建筑救火的无人机综合装备……近年来中国科技上天入地,很多卓越成就的背后,都闪耀着河南创新的光芒。为深入落实省第十一次党代会建设国家创新高地的要求,本报即日起推出大国重器背后的河南人系列报道,生动展现河南本土科技研发力量的风采,敬请关注。


河南科学家有话说

格物而致知,科学和技术问题的解决都在细节上,都在持续的精益求精中。 ——郑州大学橡塑模具国家工程研究中心执行主任刘春太


本报记者 史晓琪

2008927日,中国航天员翟志刚身着我国自行研制的飞天宇航服在太空中留下了中国宇航员的身影。中国成为第三个掌握太空出舱技术的国家。

当翟志刚透过头盔上的航天面窗看到太空,向太空伸出双臂,意味着中国航天工作者开始向太空伸出广阔的触角。作为航天面窗的研制者,我们无比自豪!不负重托为国争光的初心,是中国科学院院士、国家知识产权局局长、时任郑州大学校长申长雨他们一次次穿越坎坷攀登高峰的无穷动力。

2021917日,神舟十二号载人飞船返回舱顺利着陆。在太空,聂海胜等3位航天员戴着郑大研制的航天面窗,两次在舱外作业时间均超6小时,经历了长期太空环境下作业的考验,也刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。

2021117日,神舟十三号航天员翟志刚和王亚平,在感觉良好的心情中,再次在舱外作业6个小时以上。王亚平也成为我国首位出舱女航天员。

神舟十二号、十三号上两套面窗产品也是我们团队研制的。从2006年开始,我们已持续工作15年,完成了我国多代航天服面窗的研制。”1114日,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心执行主任刘春太自豪地说。

持续工作15,云淡风轻几个字,凝结着多少01”背后的曲折和波澜,凝结着多少山穷水尽柳暗花明背后的坚持和坚守。

看似普通的航天面窗,科技含量非常高,对材料、成型、模具,甚至制造环境都有着近乎苛刻的要求。它不仅是航天员的眼睛,也是航天员生命保障最关键的部件之一。

航天面窗必须零缺陷。任何缺陷都会让航天员暴露在太空中,面临失压、缺氧、低温和辐射4大生命危险。刘春太说。

在无任何经验可借鉴的情况下,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心科研团队一次次满怀热情地摸索,一次次面对残酷的失败,一次次在失望甚至绝望中重新再来,开展一系列国际首创的理论和试验研究,包括爆破试验、高冲击理论和试验、光学控制理论和试验、低温性能保持和试验、残余应力监测和控制等,最后采用光学级树脂,结合数值模拟技术、精密模具优化设计技术,采用注塑成型方法,自主可控地研制出我国第一代出舱面窗产品。2008年,该团队作为全国20家获奖单位之一,荣获中国载人航天工程突出贡献奖

我印象最深的是,再有不到一年神七就要发射了,而我们研制的面窗却在做水下试验时出现了不可接受的缺陷,刘春太说,只能归零处理,所有都得从头再来,那种挫败感让人一辈子都忘不了。

对祖国朴素而深沉的感情,是支撑他们永不言弃的力量。

“2008神七发射成功后,2010年美国专门出了一个关于中国航天服的报告,指出中国的舱外活动只持续了不到20分钟,没有经历长期的舱外作业考验。新一代航天面窗的研制面临更大挑战。刘春太说。

2012年,郑州大学联合中国科学技术大学、中国科学院数学与系统科学研究院等高校和科研院所,承担了国家973计划项目高聚物成型模拟及模具设计制造中的关键问题研究,以新一代航天面窗研制为背景,经过4年研究取得了一系列成果,并成功应用到新一代航天面窗的研制中,使航天面窗有了更长的寿命、更高的安全可靠性。

载人航天未来的发展趋势是载人月球探测,我国对载人月球探测已形成总体共识和初步方案,相关工作正在稳步推进。

新的难关亟待攻克。比如月球探测中的月尘问题,带静电的呈锯齿状和不规则形状的月尘,化学反应性强,有时还带磁性,会强烈吸附到航天器和月面作业的宇航员服装表面,产生机械阻塞、表面磨损、热控问题、密封失效诸多巨大危害,此外还要解决防辐射问题,这对航天服材料提出了很高要求。

研制适合月面工作的航天服材料,是我们下一步的工作重点。刘春太说。

除此之外,他们团队正在探索国家战略超大超厚深腔壳体注塑成型和模具技术,研发全球最大的注塑机、最大的注塑模具和注塑产品。

为科技强国贡献更多河南科技工作者的力量,是他们闯关爬坡的不竭动力,也是他们孜孜以求的质朴梦想。

 

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