Medienberichten zufolge wurden die Shanghai Science and Technology Awards 2024 am 26. in Shanghai bekannt gegeben. Unter anderem gewann das vom Team von Professor Zhu Xinyuan von der Shanghai Jiao Tong University abgeschlossene Projekt „New Generation Launch Vehicle Surface Special Protective Coating Technology and Application“ den Sonderpreis des Science and Technology Progress Award.
Dieses Projekt hat einen wichtigen Durchbruch auf dem Gebiet der Schutzbeschichtungen für die Luft- und Raumfahrt erzielt. Zum ersten Mal auf der Welt schlug das Team einen neuen technischen Weg des „integrierten Schutzes mit hochverzweigter Polymerbeschichtung“ vor und realisierte ihn, der den traditionellen Spleißprozess von Wärmedämmplatten ersetzte und wichtige technische Unterstützung für die Entwicklung der Trägerrakete der neuen Generation meines Landes lieferte.
Weltraumforschungsmissionen stellen extrem hohe Anforderungen an die Oberflächenschutzmaterialien von Raketen. Satellitenverkleidungen und Tieftemperatur-Kraftstofftanks sind Kernkomponenten des Schutzsystems. Sie stehen vor der doppelten Prüfung extrem hoher Temperaturen bzw. extrem niedriger Temperaturen: Die Verkleidungen müssen den Auswirkungen von Hochtemperatur-Luftströmen von mehr als 500 °C während der atmosphärischen Durchgangsphase standhalten, während die Niedertemperaturtanks Umgebungen mit flüssigem Sauerstoff von bis zu -183 °C standhalten müssen.
Angesichts dieser großen Herausforderung von „Eis und Feuer“ gab das Team von Professor Zhu Xinyuan die traditionelle Idee des „Collage“-Schutzes auf und schlug innovativ eine integrierte Beschichtungslösung vor. Diese Technologie eliminiert versteckte Gefahren von Nähten durch einmaliges Aufsprühen vollständig. Es verbessert nicht nur die Zuverlässigkeit erheblich, sondern verkürzt auch den Produktionszyklus erheblich.
Während des eigentlichen Forschungs- und Entwicklungsprozesses muss das Team die drei Hauptprobleme „starke Haftung, Beständigkeit gegenüber extremen Temperaturen und einfacher Aufbau“ der Beschichtung lösen. Hohe Leistungsanforderungen erfordern die Zugabe großer Mengen funktioneller Füllstoffe zu Beschichtungen. Wenn die Füllstoffe jedoch einen bestimmten Anteil überschreiten, wird die Beschichtung zu viskos und lässt sich nur schwer auftragen.
Nach kontinuierlicher Forschung gelang es dem Team, hyperverzweigte Polymere erfolgreich mit anorganischen funktionellen Füllstoffen zu integrieren. Um mit dem Entwicklungsfortschritt der Rakete der neuen Generation zusammenzuarbeiten, führte das Team auch Technologie der künstlichen Intelligenz ein, um durch Computersimulation ein Datenmodell zu erstellen und schnell die erforderliche hyperverzweigte Polymerstruktur abzuleiten, was die Forschungs- und Entwicklungseffizienz erheblich verbesserte.
Gegenwärtig wurden die Ergebnisse dieses Projekts erfolgreich auf mehrere Modelle von Trägerraketen in meinem Land angewendet und zu mehr als 20 technischen Anwendungen geführt, was einen wichtigen praktischen Wert und breite Perspektiven zeigt.
