備受矚目的天宮一號成功奔向太空，中國載人航天工程由此邁出重要一步！按照計劃，天宮一號發(fā)射后的兩年內(nèi)，神八、神九、神十飛船將先后發(fā)射并與之交會對接，進(jìn)行無人或載人對接試驗。
　　天宮一號是我國航天事業(yè)發(fā)展的里程碑，它不僅開啟了中國的空間站時代，更將對整個航天及上游材料產(chǎn)業(yè)起到巨大拉動作用。
　　作為我國航天工業(yè)的重要成果，天宮一號凝結(jié)了無數(shù)科研工作者的汗水和心血，多項新材料也成功應(yīng)用到天宮一號上。
　　
　　耐輻照石英玻璃將見證空間交會對接
　　空間交會對接是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸，也是天宮一號面臨的最重要的技術(shù)考驗。天宮一號對接任務(wù)的完成離不開其姿態(tài)控制系統(tǒng)，而姿控系統(tǒng)必須用到關(guān)鍵的光學(xué)材料，能夠濾紫外線、耐宇宙線輻射、耐近千度的高溫、抗沖擊力強。而國內(nèi)惟一能滿足此類要求的只有中國建筑材料科學(xué)研究總院提供的耐輻照石英玻璃。
　　據(jù)中國建筑材料科學(xué)研究總院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該院的顧真安院士帶領(lǐng)科研團(tuán)隊在1987年便主動接下了國防重點工程———耐輻照石英玻璃這一艱巨的研制任務(wù)。
　　普通玻璃乃至普通石英玻璃在高強度的宇宙射線輻照下都會變黑不透光，從而造成姿控定位的失誤。在技術(shù)完全空白的情況下，中國建材總院通過幾年的研究和反復(fù)試驗，解決了在高純石英玻璃內(nèi)部進(jìn)行摻雜的技術(shù)問題，攻克了高溫熔融不均體、耐宇宙射線輻照等多個技術(shù)難關(guān)。1995年，耐輻照石英玻璃首次應(yīng)用于衛(wèi)星并取得了良好效果，1996年，該成果獲得國家科技進(jìn)步二等獎。
　　十幾年來，中國建材總院每年為我國航天提供百余套配套產(chǎn)品，應(yīng)用于通信、資源、科研等衛(wèi)星和嫦娥二號探月工程上。近兩年，研制團(tuán)隊又在后期熱處理等工序上摸索出了新工藝，大大提高了產(chǎn)品的成品率。
　　目前，中國建材總院結(jié)合我國航天的中長期目標(biāo)，不斷改進(jìn)耐輻照石英玻璃研制技術(shù)，重點解決耐輻照石英玻璃的批量供貨能力。

　　碳纖維復(fù)合材料裝備兩大關(guān)鍵系統(tǒng)
　　同樣在天宮一號上大顯身手的還有碳纖維復(fù)合材料。
　　資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺是天宮一號的重要結(jié)構(gòu)件。天宮一號空間實驗室資源艙包括發(fā)動機和電源裝置等，用于提供軌道與姿態(tài)控制、電力能源供應(yīng)、熱控環(huán)控，為軌道機動提供動力，為飛行提供能源。資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)主承力結(jié)構(gòu)件是天宮一號的重要結(jié)構(gòu)件，外形尺寸大，可分配的結(jié)構(gòu)空間和結(jié)構(gòu)重量小，載荷條件苛刻，設(shè)計和制造的技術(shù)難度較大。
　　哈爾濱玻璃鋼研究院設(shè)計的碳纖維復(fù)合材料承力錐臺結(jié)構(gòu)方案，創(chuàng)造性地使用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料十字梁組合結(jié)構(gòu)作為主承力結(jié)構(gòu)件，該設(shè)計方案優(yōu)于金屬面板方案，解決了推進(jìn)分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間小、有效載荷難以布局的難題。在產(chǎn)品設(shè)計、研制過程中，科研人員破解了大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的有限元設(shè)計方法及其在復(fù)雜載荷作用下的承載能力、主承力蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法等問題，攻克了產(chǎn)品模具設(shè)計技術(shù)、十字梁整體成型工藝、主承力高精度要求的蜂窩板成型工藝、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝配工藝等一系列關(guān)鍵技術(shù)，滿足了天宮一號承力錐臺工藝制造需求。
　　2005年起，經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計、仿真計算分析、初樣產(chǎn)品研制、靜力試驗、正樣產(chǎn)品研制等階段，天宮一號資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺產(chǎn)品成功交付使用。
　　哈玻院研制的碳纖維復(fù)合材料相機支架是天宮一號應(yīng)用系統(tǒng)的重要承力結(jié)構(gòu)件。為滿足空間光學(xué)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，相機支架的設(shè)計要求五個“高”：尺寸精度及形位精度要求高，線膨脹系數(shù)要求高，結(jié)構(gòu)彈性模量要求高，變形要微米數(shù)量級、產(chǎn)品基頻高達(dá)100Hz以上，重量指標(biāo)要求高，研制的技術(shù)難度較大。
　　2006年，哈玻院承擔(dān)了天宮一號碳纖維復(fù)合材料相機支架組件的研制任務(wù)。該項目利用大型仿真分析軟件，建立了參數(shù)化計算模型，對復(fù)合材料構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在不規(guī)則結(jié)構(gòu)的有限元分析計算方法等方面具有創(chuàng)新性，并解決了三大技術(shù)難題：不規(guī)則、不等厚、不等寬、大截面加筋結(jié)構(gòu)的工藝成型技術(shù)，復(fù)合材料加筋夾層結(jié)構(gòu)的成型技術(shù)以及高精度雙層加筋結(jié)構(gòu)的精度控制。天宮一號碳纖維相機支架最終順利交付，并通過了各項地面試驗考核。
　　據(jù)了解，哈玻院從2005年開始陸續(xù)承擔(dān)了天宮一號的三個研制項目，包括天宮一號資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺研制、天宮一號應(yīng)用系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料相機支架研制、天宮一號應(yīng)用系統(tǒng)碳纖維復(fù)合材料安裝座研制。三個項目由林再文副院長親自負(fù)責(zé)，歷經(jīng)模樣、初樣、試樣到正式應(yīng)用，完全滿足了天宮一號的應(yīng)用需要。此前，哈玻院曾承擔(dān)并圓滿完成了載人航天工程從神舟一號至神舟七號的相應(yīng)科研任務(wù)。