5月15日，天問一號探測器著陸火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。武漢紡織大學(xué)教授徐衛(wèi)林團隊研制的“火星著陸巡視器耐高溫彈性密封裝置”，為著陸過程“魔鬼9分鐘”中的姿態(tài)調(diào)整提供了保障。
在火星著陸巡視器著陸的“魔鬼9分鐘”里，當(dāng)探測器拋掉大底和背罩，露出著陸平臺和火星車時，大推力發(fā)動機開始工作，探測器觀察地面，尋找最安全的具體著陸地點。此時，巡視器上12臺姿控發(fā)動機配合主發(fā)動機起到減速和姿態(tài)調(diào)整作用。
“火星著陸巡視器耐高溫彈性密封裝置”就裝配在姿控發(fā)動機噴口尾管和導(dǎo)流錐管連接處，該裝置使用特種無機纖維材料與金屬材料復(fù)合編織，成功將姿控發(fā)動機噴口產(chǎn)生的1500℃高溫阻隔、密封，并實現(xiàn)了姿控發(fā)動機噴口尾管和導(dǎo)流錐管的彈性連接。耐高溫彈性熱密封技術(shù)阻斷了發(fā)動機火焰高溫?zé)醾鲗?dǎo)對周邊設(shè)備運行的影響，確保發(fā)動機火焰不泄漏，實現(xiàn)了姿控發(fā)動機火焰噴射時產(chǎn)生的反推力精準可控，為探測器平穩(wěn)著陸火星提供了重要保障。
研制期間，該團隊在材料選用環(huán)節(jié)上遇到了技術(shù)難題。當(dāng)時市面上不存在經(jīng)1年長期壓縮后，既耐1500℃高溫火焰短時沖刷，又能保證百分之百回彈性的材料。團隊試驗多種方案發(fā)現(xiàn)，有機材料都無法滿足此要求，只能選用無機材料，但無機材料在高溫條件下無法保證百分之百回彈性。
于是，團隊創(chuàng)新性地提出將隔熱與彈性功能分離的設(shè)計方案，使用特種無機纖維材料與金屬材料復(fù)合編織，保證了裝置的穩(wěn)定性，同時采用波形彈簧有效解決了百分之百穩(wěn)定回彈難題，最終達到了該裝置所要求的技術(shù)指標(biāo)。
其中，異型三維紡織制品的成型是世界性技術(shù)難題，團隊在材料編織過程中，因無機纖維材料和金屬材料難以混編，且市面上沒有成熟的設(shè)備可以使用，于是團隊“量體裁衣”自制模具，配合手工編織，攻克了異型三維特種織物成型難題。
標(biāo)簽： “量體裁衣”
