整流罩上的新突破｜“神奇泡沫”让火箭拥有“全景天窗”

来源：微信公众号“中国航天科技集团”

近日，由中国航天科技集团有限公司

一院一部设计、一院703所研制

适配长三甲系列运载火箭的4.2米直径

全透波火箭整流罩顺利交付

▲ 采用全部国产化材料的直径4.2米全透波整流罩

在这种全透波火箭整流罩方案中

前锥的主要材料

是一种神奇的“泡沫”

以前要进口

而这次使用的材料

是咱们中国自己生产的！

那么，什么是“全透波”整流罩？

有什么用？实现国产的意义在哪呢？

▲ 长三乙火箭点火升空

话说运载火箭从静静伫立

加速到每秒数公里

只需几分钟的时间

可谓是地球上

最“拉风”的交通工具

不过，坐在火箭顶端的卫星

（以及探测器、飞船等载荷）

娇贵得很，可吹不得“风”

要考虑到温度、冲击、噪声

等各种环境挑战

这就需要整流罩来保护卫星

同时也让火箭顶端

保持最“帅”的流线型

从而更轻松地飞天

▲ 整流罩中的风云二号气象卫星

但这还远远不够

在研制卫星的“理工暖男”眼中

卫星飞天就像“热恋女友”出门

连从火箭待发到整流罩分离

在这么短的时间内

都要保持“通话”——

“冷不冷？”“热不热？”

“吵不吵？”“饿不饿？”

“坐得‘舒服’吗？”

“‘心情’好不好？”

“快要‘下车’啦，准备好了没？”

……

一秒钟联系不上就“浑身难受”

▲ 长三乙火箭整流罩分离（示意图）

早期的整流罩通常是由不透电磁波的

铝合金面板和铝蜂窝制成

虽然坚固轻巧

但也断了“手机信号”

为了让“暖男”们和卫星全程“通话”

要在卫星天线对应整流罩的地方

开个小“天窗”，装上透波材料

每型卫星的天线朝向不同

整流罩的“开窗”方向就要随之改变

随着我国火箭发射密度越来越高

火箭“去任务化”要求也越来越高

为了让每一枚火箭能适应更多任务

进而动态调整任务

我国航天人采取一系列方法

研制“全透波”整流罩就是其中之一

这就像一个“全景天窗”

无论卫星以什么姿势拿“手机”

都能有信号

免去了开“天窗”的工序

进一步缩短了火箭研制周期

提高了任务适应性

新型整流罩既能“全透波”

又能发挥降噪、隔热等保护作用

还保持着轻巧的体重

主要是因为前锥采用了100%闭孔结构的

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫（PMI）材料

以前，国产PMI泡沫夹心材料

性能不稳定

我国研制该型全透波整流罩

只能从国外进口材料

为了实现新型整流罩的全国产化

航天科技集团一院703所

牵引国内协作单位

从材料纯度、分子质量、

优化发泡工艺等方面

确保产品稳定性

最终，我国成功研制出

力学性能、工艺性能等方面

与进口材料比肩的PMI泡沫材料

并实现在整流罩上的应用

▲ 新型国产PMI泡沫夹心材料

后续，这种新型“全景天窗”

将会在更多型号上推广

此外，由航天需求牵引研制出的

这种新材料，还可用于

高端医疗、娱乐、体育器材等领域

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