上海交大朱新远领衔航天团队 为新一代运载火箭研制“防护铠甲”
昨天，上海交通大学朱新远教授领衔的航天团队凭借“新一代运载火箭表面特种防护涂层技术与应用”项目，摘得上海市科技进步奖特等奖。这项突破性的成果，在航天防护涂层领域实现了质的飞跃。团队在国际上首次提出并成功实践了“超支化聚合物涂层一体化防护”的全新路线，彻底颠覆了传统隔热片拼接技术，开创了具有国际引领性的“中国方案”，为长征系列等新一代运载火箭的研制与批量生产，提供了坚实可靠的支撑。 “冰火交织”难题 制约火箭高频发射 卫星轨道申请后需在规定年限内完成发射，否则使用权自动失效。这使得运载火箭年发射量需从当前60多发急速跃升，高可靠、高效率、低成本的发射能力已成为国家迫切需求。 火箭表面防护层是安全升空的关键屏障，而卫星整流罩和低温燃料贮箱面临极端环境挑战。卫星整流罩穿越大气层时，需承受500℃以上高温气流冲刷，传统手工粘贴防热软木片方案工艺繁琐、效率低，且易吸湿“鼓包”“脱粘”。低温燃料贮箱加注液氧后，舱壁温度骤降至-183℃。新型号火箭尝试将涂层直接喷涂在金属舱壁上，但普通涂层在极寒下易脆化开裂。这些“冰火交织”的难题，成为制约火箭高频发射的瓶颈。 自主创新突破技术壁垒 打造国际引领方案 上海交大朱新远团队长期深耕聚合物合成领域，2009年发明杂化聚合制备超支化聚合物的新方法。团队敏锐察觉其航天应用潜力，却苦于缺乏工程需求牵引。 2013年，上海交大毕业生张崇印博士加入上海航天设备制造总厂有限公司，2015年牵头新一代火箭高分子防护材料研制。面对整流罩与贮箱防护难题，团队陷入困境。此时，朱新远教授主动接洽，师生一拍即合，联合上海宇航系统工程研究所等单位组建产学研攻关团队。 2018年，在上海市科委推动下，上海航天特种环境高分子功能材料工程技术研究中心成立。该中心汇聚颜德岳、王琪、朱美芳等院士专家，形成“基础研究-技术攻关-工程应用”闭环：上海交大专注基础研究与新材料开发，上海宇航系统工程研究所聚焦热环境分析与验证，上海航天设备制造总厂有限公司负责成果转化，攻克工程化“最后一公里”。 团队提出颠覆性构想：用一体成型涂层替代传统拼接技术，一次喷涂成型消除拼缝隐患，提升可靠性并缩短周期。团队创造性融合超支化聚合物与无机功能填料优势：通过杂化聚合新思想实现超支化聚合物结构精准定制，其三维枝状结构像“柔顺剂”分散填料、降低粘度，让涂料“喷得流畅”；末端官能团像“八爪鱼”与基体强力结合，使涂层“粘得牢固”；独特结构自带“弹簧”特性，缓冲应力冲击，赋予涂层耐极温能力。借助AI技术，团队快速推算所需超支化结构，大幅提升开发效率。 最终，团队攻克四大核心技术，使高填料涂层兼具强结合力、耐极温性与优异施工性。该技术已应用于多个型号火箭，保障二十余次航天任务，在长征六号甲等任务中发挥关键作用。同时，技术拓展至北京冬奥会场馆、上海卢浦大桥等民用工程。
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