中国航天又突破一项卡脖子技术 造出世界最先进装备|航天|中国|零件_新浪军事_新浪网
中国航天又突破一项卡脖子技术 造出世界最先进装备
　　华中科技大学近日对外发布，4月26日，由该校武汉光电国家实验室（筹）完成成的“大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备（俗称激光3D打印技术）”顺利通过了湖北省科技厅成果鉴定。深度融合了信息技术和制造技术等特征的激光3D打印技术，由4台激光器同时扫描，为目前世界上效率和尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。
　　该装备攻克了多重技术难题，解决了航空航天复杂精密金属零件在材料结构功能一体化及减重等“卡脖子”关键技术难题，实现了复杂金属零件的高精度成形、提高成形效率、缩短装备研制周期等目的。
　　随着航空航天装备不断向轻量化、高可靠性、长寿命、低成本方向发展，一些关键金属零件复杂程度越来越高，制造周期要求越来越短，使得我国现有制造技术面临系列共性难题，如复杂薄壁精密零件结构-性能一体化制造技术，航空航天发动机叶片、涡轮等复杂精密零件的成形技术等，严重制约了航空航天装备技术水平的提高。
GE公司采用3D打印制造发动机涡轮叶片
　　金属零件的激光3D打印技术是各种3D打印技术中难度系数最大也最受国内外关注的方向之一。其中基于自动铺粉的激光选区熔化成形技术（Selective Laser Melting，SLM，主要应用于航空航天、微电子、医疗、珠宝首饰等行业），主要特点是加工精度高、后续几乎不需要机械加工，可以制造各种复杂精密金属零件，实现结构功能一体化、轻量化，在航空航天领域有广泛的应用需求。但是，成形效率低、成形尺寸有限是该类技术的发展瓶颈。此前，我国在SLM技术领域与国际先进水平相比有较大差距，大部分装备依赖进口。
　　华中科技大学武汉光电国家实验室教授曾晓雁领导的激光先进制造研究团队，在国家863和自然科学基金项目等资助下，经过十年的长期努力，在SLM成形理论、工艺和装备等诸多方面取得了重要成果，特别是突破了SLM成形难以高效制备大尺寸金属零件等瓶颈。
曾晓雁，武汉光电国家实验室 激光与太赫兹技术功能实验室副主任，激光先进制造技术研究室主任。
　　项目率先在国际上提出并研制出成形体积为500×500×530mm3的4光束大尺寸SLM增材制造装备，它由4台500W光纤激光器、4台振镜分区同时扫描成形，成形效率和尺寸迄今为止同类设备中世界最大。而此前，该装备最多使用两台光纤激光器，成形效率低。
　　项目攻克了多光束无缝拼接、4象限加工重合区制造质量控制等众多技术难题，实现了大型复杂金属零件的高效率、高精度、高性能成形。先后自主研制出SLM系列多种装备，并采用国产的钛合金、不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金粉末，实现了各种复杂精密零件的成形，其关键技术指标与国外水平相当。首次在SLM装备中引入双向铺粉技术，其成形效率高出同类装备的20-40%，标志着我国自主研制的SLM成形技术与装备达到了国际先进水平。
　　目前，通过该技术，已经有45种零件在20余种航天型号研制中得到应用，先后为航天发动机、运载火箭、卫星及导弹等装备中6种型号20余种产品进行了样件研制，5种产品通过了热试车，其中4种产品已经定型。先后有多台SLM装备被航天科技集团三大总体研究院用于航天零件的研制与批产，所研制的零件不仅大大缩短了产品的研制周期，简化了工序，更重要的是将结构-功能一体化，获得性能优良的、轻质的零件。
　　SLM技术成形精度高、性能好、且不需要工模具，属于典型的数字化过程，目前在复杂精密金属零件的成形中具有不可替代性，在精密机械、能源、电子、石油化工、交通运输等几乎所有的高端制造领域都具有广阔的工业应用前景。
　　鉴定委员会一致认为该项目在SLM整体技术达到国际先进水平，其中在SLM装备的成形尺寸和效率达到国际领先水平，并建议进一步拓展材料与装备的应用范围。中国航天新技术发展势头迅猛&&当今世界无人能及
我国重型火箭长征九号2030年首发，运载能力将提高5倍
近日，航天科技集团运载火箭技术研究院原党委书记梁小虹委员表示，中国重型火箭预计将在今年或明年立项，设计制造流程全部数字化。
此前有消息称，已开始研发的中国重型火箭长征九号，起飞质量为3000吨，直径超过9米。它可以运送一百多吨的物体到近地轨道。它将执行载人登月、火星采样返回任务或探索更远的行星。首发预计在2030年左右。
当前，美、俄积极抢占太空制高点，重启重型运载火箭研制计划。欧洲、日本、印度等也竞相推进新型大运载火箭研究，中国同样需要更大能力的运载火箭。
“在中国运载火箭技术研究院科研人员的蓝图中，重型运载火箭箭体直径近10米，全箭总长近百米，运载能力是现有火箭运载能力的5倍多，超过正在研制的美国下一代运载火箭(SLS)的运载能力，完全可以满足未来载人月球探测、火星取样返回、太阳系行星探测等多种深空探测任务需求，保障我国在未来宇宙探索和更大更远空间的话语权。”梁小虹表示。
而即将于今年9月份首飞的目前我国的最大火箭长征五号，直径为5米，起飞质量为1000吨。目前已经接到十个重量级订单，主要是发射嫦娥五号、空间站核心舱以及火星探测等具有里程碑意义的国家重大专项工程。
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据了解，长征五号火箭是绿色环保无污染的全新火箭，有20层楼高，箭体直径达到5米，不仅是我国最高、体积最大的火箭，也是运载能力最强的火箭。它近地轨道的运载能力达到25吨，比现役火箭运载能力提高了2.5倍以上。
长征五号火箭应用了247项先进核心技术，经济成本却很“接地气”。按照“通用化、系列化、组合化”设计思路，长征五号由直径分别为5米的芯级模块、3.35米及2.25米的助推器模块，与50吨氢氧发动机、120吨液氧煤油发动机分别“组合搭档”工作，形成一个完整系列的6种构型。
此外，长征七号、长征十一号火箭也将在今年先后亮相。长征三号甲系列火箭还将继续执行发射北斗导航卫星、阿尔及利亚卫星等高强密度发射任务。长征五号运载火箭，预计在2020年进行火星探测。
中国2021登陆火星
叶培建谈火星探测器计划
3月6日消息，中国2021登陆火星。叶培建谈火星探测器计划。近期，关于2021中国即将登陆火星的报道开始火速传播，这绝对是是个振奋人心的好消息，叶建培对此讨论了很多信息，我们来对这次事件做一下详细了解吧。
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两会传来振奋人心的好消息：我国火星探测器将于2020年发射，1年后抵达火星!众多网友评论道：我们的征途是星辰大海!据媒体报道，全国政协委员、我国嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士在接受媒体采访时透露，火星探测器已经在研制中，各项技术准备都在进行。叶培建介绍，火星探测器登陆的的难点在于地球和火星每26个月才靠近一次，而且有传言称，中国火星探测器可能不只是发射一个小卫星，而是一次任务里实现绕、落和行走的“一箭三期”。
探测火星，是国际航天界的一个热门话题，许多国家通过发射火星探测器对这颗与地球“极为相似”的行星进行科学探测，希望能为人类未来登陆火星做好准备。此前，包括美国、前苏联、欧洲、印度等国家和地区都有较为成功的火星项目，中国科学家也曾经设想并提出过火星探测任务，但因种种原因未付诸行动。近年来，随着中国深空探测技术的不断发展，技术队伍的逐渐壮大，开展火星探测项目已提上日程。全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建在接受采访时表示，发射火星探测器工作目前正在积极准备。“我们一直在做准备，也在一直做技术攻关和方案设计工作，尤其是由于探月工程造就一支深空探测的队伍，所以在嫦娥三号任务完成以后，嫦娥三号这支队伍就把重点转到火星探测中，现在探火星这件事情我认为从国家层面到国防科工局到航天认识度是一致的，工作正在紧张开展。”
叶培建说，“尽管中国时间上落后，但水平很高。”不同于绕火星赤道飞行、只看火星“腰带”的印度探测器，中国飞行器将可以观测火星全球，“进入器”将落到火星，释放出“巡视器”勘探火星。中国火星进入器、探测器的大小和结构，与先前登月的嫦娥和月兔相似，又有不同。目前，包括通讯、着陆以及应付火星极端环境的各项技术准备都在进行。
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日，中国首颗火星探测器“萤火一号”曾搭乘俄运载火箭发射升空。遗憾的是在飞行过程中出现意外，未能按计划实现变轨。
2014年9月，印度首颗火星探测器“MOM”已经安全进入火星轨道，印度成为亚洲首个拥有火星探测器的国家。
同年11月，中国火星探测系统在第十届中国国际航空航天博览会上首次亮相。
国内科学家亦多次对火星探测立项一事表态。
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2014年5月，我国嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士曾呼吁，中国在火星探测领域落后于印度，而中国的科学家有技术能力在2018年实现“既能绕又能落”的火星探测。他希望我国尽快开展火星探测。
叶培建当时透露，中国航天科研团队已经为火星探测做了前期设计方案，同样为“绕落回”三步走案，但是“既然我们已经在时间上落后了，我们就要在水平上做
好”。他满怀信心地表示，按照现在的技术储备，“我们有能力搞一次既绕也落。”他希望中国的第一次火星探测能同时创新地实现火星绕、落探测，而目前世界上
还没有国家在一次火星探测任务里同时完成这两项任务，“这样我们就能一步走到国际先进的行列上去”。叶培建介绍，火星探测的难点在于地球和火星每26个月
才靠近一次，他非常希望国家尽早决策，在2018年实现中国的火星探测。
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叶培建介绍说，因为火星每28个月才会接近地球一次，所以最近的一次发射窗口也就是2018年已来不及，但2020年是比较合适的发射期。此外，尽管中国在发射时间上处于落后，但近年来中国在嫦娥项目上已积累了较为丰富的经验，因此在火星探测技术水平上可以站得更高。“目前为止全世界火星探测多种多样，印度曼加里安绕火星赤道运行，比较容易实现，也有国家发射火星探测器落在火星上进行探测，我们想一步就全实现，全球探测是非常复杂的，不容易。同时我们要进入器能够从火星轨道落在火星，还有巡视器对火星进行巡视勘测，如果能实现用这种方式进行考察火星，结合在一起，将是全世界第一次，通过这个活动我们能一下子把火星探测水平走向世界先进行列。”
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与探月工程相比，探测火星将面临着更为复杂多样的技术挑战。比如说如何到达火星，如何在火星上降落，如何实现几亿公里的测控通信，如何克服日凌的影响等等。叶培建认为，目前最大的难点是着陆火星。由于火星轨道是第二宇宙速度，再加上火星上有沙尘暴等不利条件，落火星比落月球难度大得多。届时，“超级”降落伞、反推力发动机等一系列降落技术可能都会用上。尽管难点颇多，但在叶培建看来，进行火星探测对中国的意义十分重大。“首先是会把中国的航天技术、进入技术、走向深空技术大大提高，二是科学意义，尽管火星别人探测过，我们并没探测过，我们也许会有新思路和新科学目标，另外还有太空权益，不去是没有发言权的，我们这次经过反复论证也有很多科学目标要进行。”
火星最近成了名副其实的网红，先有去年9月28日，美国航天局NASA的科学家发表声明说，他们在火星上找到了流动的液态水，如今卫星专家又明确，我国准备在2021年登陆火星，看来，火星想不火都难!‘
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然而这样一个充满传说和魅惑的星球，离我们却有点远。航天专家杨宇光介绍，火星距离地球非常的遥远，最近的也有5000多万公里，最远的超过2亿公里。因此时机不是任何时候都有的。
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杨宇光说，我国所以会选择在2020年发射火星探测器，很重要一点就是要考虑火星和地球的最佳接触点，因为这决定着发射窗口问题。
杨宇光透露，“一般来说每过26个月火星和地球之间的轨道转移有一次最省能量的发射窗口，我们也需要等这样一个周期来进行发射”。
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看来想要登陆火星，在时间点的选择上余地并不是很大。但对火箭的发射运载能力方面却有较大需求。
杨宇光介绍，“从火星任务的发射运载能力要求上也要比长征5号的采样返回相当的运载能力。因此必须等长征5号火箭证明了是成熟可靠的运载火箭后，才能发射这样探测器”。
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杨宇光说，尽管火星的登陆和月球的登陆较为相近，但还是有很大的区别。火星表面的大气是地球大气密度的1%，这样的密度不足以使火星的登陆器速度减到一个很低的速度，很省能量的降到火星的表面，而且会产生很严重的气动加热，所以在火星表面着陆是有一定难度和技术特点的，这方面的技术都需要我们研究和解决。
长征五号火箭将启用新研制“摆渡车”
3月7日，全国政协委员、中科院院士姜杰接受《中国科学报》记者采访时表示，随着我国航天事业的发展，大推力、大运载能力火箭需求将逐渐增大。计划今年发射的“长征五号”火箭将启用新研制上面级“远征二号”。
据了解，“长征五号”是中国新一代运载火箭中运载能力最大的一型火箭，起飞质量约869吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力。“长征五号”将于今年9月前后实现首飞。
姜杰介绍：“‘长征五号’的首飞主要是对火箭各系统进行验证，并搭载最先进的上面级‘远征二号’及诸多实验载荷。”上面级指运载火箭最上面的一级或多级，能将一个或多个有效载荷送入预定轨道，如同“太空摆渡车”。
其上一代产品为“远征一号”，是为我国新一代北斗导航卫星而专门研制的采用常规推进剂的轨道运载器，曾首次实现上面级直接入轨技术发射中高轨卫星，意味着我国真正意义上的“太空摆渡车”开启了太空之旅。
据悉，在我国即将实施的探月三期工程中，实现月面探测并返回的嫦娥五号也将由“长征五号”火箭发射。
姜杰透露，同样具有大推力、大运载能力的长征三号乙型火箭今年计划实现6次飞行。“‘长三乙’现在需求量很大，包括发射国际商业通信卫星。”而长征三号甲火箭今年计划飞行9次。“目前，‘长三甲’已完成2次飞行。”姜杰表示，“第三次飞行现在正在发射场准备，即将发射北斗导航卫星。”
中国空间交会对接雷达技术已与美俄比肩
全国政协委员、毫米波国家重点实验室主任董胜波说，经过１７年的项目研究，中国空间交会对接雷达技术已经发展到第三代，各项技术指标完全可以与美俄比肩。
在天宫一号和神舟飞船的三次空间交会对接任务中立下汗马功劳的微波雷达如今变得更小、更轻、寿命更长。中国航天科工集团下属单位自主研制的微波雷达安装在神舟十一号飞船上，微波应答机安装在天宫二号上，用于两个航天器之间相对位置、姿态的精确测量，引导两个航天器最终实现交会对接。
“如果说，天宫二号和神舟十一号是一对太空恋人，那么交会对接微波雷达就是促成太空之吻的眼睛。”董胜波笑着说。
据介绍，中国的空间交会对接雷达项目从１９９９年立项，在原来技术积累的基础上开始自主研发，不断的提高测量精度，开展小型化、低功耗改进，全面适应不同交会对接任务的需求。“中国拥有１００％自主知识产权。”
董胜波说，交会对接微波雷达是载人航天非常核心的关键技术。“我们产品的技术和精度已经可以和美俄等空间大国比肩。”
据介绍，新一代的交会对接微波雷达实现了小型化、低功耗，并增强了抗单粒子翻转能力和使用寿命。
“重量是神十雷达的一半，体积是以前的三分之一。”董胜波说，轻量化对载人航天非常重要，意味着更节能，留出质量和空间给有效负载。而低功耗可以让雷达工作的更久、更可靠，“这会在探月和火星探测上发挥更大作用”。
这位空间雷达专家也是科幻电影迷。他用好莱坞电影《星际穿越》举例，电影中飞船和太空“环”的对接惊心动魄，实际上雷达制导的空间交会对接是“非常平静”的。“雷达作为空间飞行器的眼睛，测量精度能达到厘米级的精度。”董胜波说。
据介绍，这双“眼睛”分别装备在天宫二号和神舟十一号的对接口附近，整个立在舱外。它的核心部件是天线和处理器。对于大家担心的“会不会被太空垃圾和小流星击中”，董胜波表示，还有卫星预警保护，“请放心，很安全”。
交会对接微波雷达的工作原理是“看见”对方，并通过数据分析，为飞船调整位置和姿态不断提供准确的信息，最终实现高精度对接。
未来，交会对接微波雷达将应用于空间站的建设中，精确指引空间站各个实验舱的对接，对微波雷达的性能和精度提出了更高的要求。
交会对接微波雷达还将应用于神舟飞船、天舟飞船与空间站的多次对接任务中，对未来空间站的顺利运行提供有力支持，确保万无一失。
令人欣喜的是，交会对接微波雷达研制团队有２１人，８０后占到８５％以上，平均年龄为３１岁，“他们代表了中国航天事业的未来。”董胜波说。
“太空补给、旅行不是梦想。”对于好莱坞电影最近频频示好“天宫”，董胜波说，从技术上各国的航天系统是可以共享的，“希望人类有一天能共享太空科技成就”。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。科普中国：长征七号火箭到底有多牛？
　　长征七号到底有多牛？关于它，你了解有多少？幸好，你运气好。打开本视频，会有老司机告诉你。除了长征七号，还有整个航天事业的故事，你都能从这里顺带得到。我为什么会知道这么清楚，因为在这个视频里，你也会看到我，一个求知的小青年。赶上长征七号首飞，我们一起努力来学习吧。
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中新网：揭秘“天宫二号”空间实验室：到底有多牛？
来源：中国新闻网 &&&&日期：&&&&字体：【】【】【】
在超期服役长达两年半之后，中国第一个空间实验室天宫一号&完成使命&。而即将升空的接力者&&&天宫二号&空间实验室，则将开创更多&第一次&，除了要印证航天员在轨中期驻留，还要开展14项实验，涉及八大领域。按计划，&天宫二号&空间实验室将于北京时间9月15日22时04分发射。今年10月，中国将发射&神舟十一号&载人飞船，与&天宫二号&空间实验室进行对接，进行30天的航天员中期驻留试验；2017年，&长征七号&火箭将发射&天舟一号&货运飞船，与&天宫二号&进行对接，进行推进剂在轨补加等空间站建造运营关键技术的验证。其目的是为了中国将在2020年前后建成的永久性空间站。&天宫二号&与&天宫一号&相同，均为长期在轨自动运行、短期载人的飞行器，是为未来的长期性空间站建设做准备。但两者相比，&内在&的变化很大。从中国航天科技集团此前发布的消息来看，&天宫二号&较大的改进是装备更豪华、装载量提高、内部环境更好。值得一提的是，&天宫二号&的系统设计是模块化的，也就是说它出现问题时可以快速更换和在轨维修，这在国内空间领域属于首创。此外，为了方便航天员太空生活，&天宫二号&在内部增加了很多贴心的设计。中国航天科技集团五院&天宫二号&空间实验室总设计师朱枞鹏在接受采访时介绍说：&我们要以人为本，给航天员创造一个更好的生活和工作环境。&&天宫二号&首次使用可展开的多功能小平台，航天员可以在上面写字、吃饭、做科学实验，生活工作两不误；通信方面为航天员配备了蓝牙耳机和蓝牙音响；用地板取代了地毯；舱内灯光采用米黄色色调，亮度可手动调节，并为每个航天员安装了床前灯。事实上，30天的太空驻留不仅是对航天员本身的考验，也是对中国载人航天技术全新的挑战。如何长时间提供适合人生活的环境，如何长时间提供包括水在内的物资供给，都将在&天宫二号&任务中得到验证。
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