电源分系统被誉为「航天飞机的心脏」，其采用的「半刚性电池基板玻璃纤维网格」技术过去仅美俄掌握，被定为「超级机密」。东华大学教授、产业用纺织品教育部工程研究中心主任陈南梁今天在沪首度披露，天宫一号的电池帆板上安装的半刚玻纤网格，是中国科研人员自主研发及制造的产品，其在「抗氧化性」、「材料密度」、「材料轻盈度」、「抗太空冲击力」等方面均达到甚至超越国际一流水平。

【本报记者倪巍晨上海二十四日电】

   「半刚性玻纤网格」是一种以「玻璃纤维」为原料，采用「经编工艺」生产的高密度、高质量经编织物。若没有「半刚玻纤网格」，天宫一号的电池帆板就无法「附」在卫星上。

五年攻关破美俄柯断

    陈南梁透露，中国造卫星过去大多采用质量较重的「全刚性电池帆板」，而当时美俄两国却已在卫星上使用了「半刚性材料」。有关部门对他提出的设计要求是，尽可能让电池帆板「瘦身减重」，以便天宫一号升空后能飞得更加轻盈；与此同时，还须满足「抗太空飞行冲击力」、「提高电池帆板发电量」、「抗氧化性」等一系列严苛的设计要求。

    由于美俄技术柯断，陈南梁及其研发团队只能从零开始。他们在短短的五年时间成功研制出「天宫一号用半刚玻纤网格」，并创新了其中的编织技术和编织装备。

    玻璃在普通人眼中属于质地坚硬的易碎品，但若将玻璃抽丝变成玻璃纤维，那就能获得强度高、质地柔软轻盈的无机非金属材料，并且这种材料还具有「抗氧化」和「抗腐蚀」的特性。

天宫发电量增幅15%

    陈南梁在接受本报专访时说，飞行器对织物要求极高，既要具备高强度属性，又要求其结构致密、延伸性小，此外，织物结构与外形还要在太空中稳定不变形，并且应当具备「自我修复功能」。他说，尽管「玻璃纤维」已不似玻璃那么易碎，但仍具「性脆」特点，「这就好比用玻璃来织毛衣，最适合的技术偏偏遇到了最头疼的材料，但最终我们通过经编工艺完成了这次任务」。

    陈南梁说，从原材料研制到生产技术工艺革新，再到机械织造设备的设计改造，半刚玻纤网格的研发过程充满了荆棘，以原料开发而言，普通玻璃纤维的强度、延伸度、柔软度等很难达到航空航天用产品材料的要求，为此科研人员与南京玻璃纤维研究院强强联手，从材料取材源头上保证了航天织物的高质量；与此同时，科研人员还自主研究提出了「经编技术成圈理论」，成功开发出适用于特种玻璃纤维的「特种整经工艺」，还设计并制造出中国首台航天特种玻璃纤维织造用经编机。

    据悉，国产半刚性玻纤网格不仅有效减轻了天宫一号电池帆板的总重量，同时还使电池帆板借助「半刚性玻纤网格」进行正反双面发电，其总发电量较过去的技术提高了15%。

续研卫星金属网天线

    天宫一号目标飞行器总设计师张柏楠在评价半刚玻纤网格时直言，天宫一号此次升空突破了多项关键技术，以电源分系统为例，是次任务将100伏高压供电体引入半刚性太阳能帆板，这极大提高了飞行器的用电效率，有助于天宫一号的「瘦身减重」，为今后中国发展大型空间飞行器，及大型空间实验奠定了坚实的技术基础。

    陈南梁告诉记者，虽然「半刚性玻纤网格」材料的研究起源于助推天宫一号具体项目，但他和团队其它成员却有另一个更广大的目标，即推动中国经编技术进入高端技术应用领域产业化发展进程。他透露，天宫一号电池帆板采用的「半刚玻纤材料」已在东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心中试基地实现了产业化生产，近期他将带领课题组进行「中国星载天线30米大口径金属网」的研发，一旦研制成功，将改变「中国卫星机载天线」信息传送速度慢、单次信息传递量小等瓶颈，同时还将使中国成功打破国外技术柯断与封锁。

（来源：香港大公报 2011年10月26日 记者：倪巍晨 通讯员：向娟 邱登梅）
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