分享好友 行业资讯首页 频道列表

面“织物版”五星红旗闪耀月球,采用新型复合材料打造

2020-12-07 16:164350
 北京时间12月3日23时10分,嫦娥五号上升器从月面起飞,携带月球样品成功进入预定环月轨道。这是次实现地外天体起飞。
  五星红旗月面展示模拟图
  点火起飞前,嫦娥五号着上组合体实现月面五星红旗展开,这是在月球表面次实现五星红旗的“独立展示”。这面闪耀月球的五星红旗重量只有1公斤,在正负150摄氏度的温差下仍能“保持本色”。
  第1面“织物版”五星红旗
640.webp
  五星红旗能够在月球上实现独立展示,主要依靠月面国旗展示系统辅助。该系统由月面国旗、压紧释放装置、展开机构三部分组成,长约半米。系统在折叠状态下随探测器升空,着陆月球后按照指令解锁打开。
  与嫦娥三号、嫦娥四号以及玉兔月球车上的五星红旗采用喷涂方式不同,嫦娥五号这面“织物版”五星红旗是一面真正的旗帜。这是五星红旗在月球表面的又一次成功展示,也让探测器在月球上再次打上“标识”。
  航天科工国旗展示系统研制团队研讨制造工艺。
  为了研制这套与众不同、研制难度迈上新台阶的五星红旗展示系统,航天科工集团航天三江九部经历了诸多挑战。保证可靠性是五星红旗展示系统的任务,整套系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤,如果支架无法在月球上成功展开,一切都将前功尽弃。“每一个动作都要确保工作正常,而且这一系列动作必须在1秒钟内完成。”五星红旗展示系统项目负责人李云峰说。
  火工品是整个五星红旗展示系统中基础的一环,如果它无法起爆解锁,后续动作就无从谈起。五星红旗展示系统技术负责人程昌表示,系统使用的火工品在国内同等用途和功能中属于小之一。研制团队将火工品放在-200摄氏度左右的液氮罐里和高温环境下进行几十次试验,模拟它在月球极大温差环境下能否正常使用,确保五星红旗能顺利在月面上缓缓升起。
  选材时间超1年
  宇宙中拥有很强的电磁辐射,月球表面环境恶劣,温差可达正负150摄氏度,这就决定了普通五星红旗无法在月球上使用。
  在五星红旗展示系统立项初期,科研团队设计了多种展示形式,既有通过卷轴形式展开五星红旗的记忆合金展示方案、伺服升旗方案、机构展示方案,也有通过折扇形式展开的多种方案。尽管形式各异,但科研人员通过高低温试验后发现,只有卷轴形式展开的五星红旗比较平整,不会出现褶皱等情况。
  航天科工国旗展示系统设计团队开展技术研讨。
  如何保证五星红旗展开时拥有足够的强度,保持平整,研制团队围绕这一问题做了很多理论研究和模拟试验。程昌表示,科研团队在选材上花费的时间就超过1年,终挑选出了二三十种纤维材料,通过热匹配性、耐高低温、防静电、防月球尘埃等物理试验,终决定采用某新型复合材料,既能满足强度要求,又能满足染色性能要求,从而保证五星红旗能够抵御月表恶劣的环境,做到不褪色,不串色、不变形。
  “虽然这只是一面薄薄的五星红旗,但科技含量十分高。”五星红旗展示系统项目指挥马威感慨道。
  重量只有1公斤
  嫦娥五号五星红旗平面运动包络将近2000mm×900mm,整个系统的重量只有1公斤。马威表示,选择这样的旗面尺寸是研制团队经过综合考虑的结果,目的是尽量突出视场效果,让相机拍出来的照片既能看到月表、深空,也能看到着陆器;如果五星红旗太大或太小,照片均无法呈现出丰富的元素。
  由于五星红旗展示系统的重量只有1公斤,研制团队围绕整个系统在减重问题上下了大量工夫,不仅材料要轻质化,而且还要对设备进行“瘦身”。立项之初,研制团队先后论证过采用四级杆、三级杆和二级杆等方案,但考虑到复杂性和重量等原因,终选择使用二级杆的方式来呈现。
  “之所以采用杆系结构方案,是因为它在航天系统里算比较成熟的技术,包括卫星、飞船等航天器的太阳能电池帆板展开,使用的都是杆系结构,其目的就是保证可靠性。”李云峰说。
  为了控制整个五星红旗展示系统的重量,研制团队还对结构进行了优化设计,在选取耐高温、抗严寒材料的基础上尽量将支架臂做薄、做小。系统使用的支架结构在空间环境中能承受住冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境的考验。
反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
产量、销量、营收惊现"三降":10月日本碳纤维市场持续调整,行业继续承压
根据日本经济产业省最新数据显示,2025年10月日本碳纤维及其制品市场延续了调整态势。碳纤维及其制品的产量、出货量与销售额同比均呈现显著下滑。市场价格方面出现分化:碳纤维单价同比由升转降,而碳纤维制品单价则维持缓慢上升趋势,显示出下游制品环节更强的价格韧性。

0评论2025-12-22205

国产大丝束碳纤维及复合材料:推动中国风电行业实现产业引领
2025年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由东华大学牵头,联合吉林化纤、中材科技、时代新材、新创碳谷、上海电气风电等行业龙头单位共同完成的“大丝束碳纤维高效低成本大规模产业化技术及其应用”项目(以下简称“项目”),荣获中国纺织工业联合会科技进步一等奖。

0评论2025-12-20112

芬兰KCL公司开发生物复合材料
作为先进制造的重要方向,大尺寸增材制造(LFAM)在航空航天、汽车、建筑等领域有广阔的应用前景。然而,目前LFAM材料多采用碳纤维

0评论2025-12-19113

永成新材顺利通过AS9100D航空航天质量管理体系认证
永成新材将锚定高端化、精细化发展方向,以AS9100D体系为管理准绳,持续攻坚碳纤维核心技术,拓展高端应用场景,以卓越品质与硬核实力书写新材料行业的奋进篇章!

0评论2025-12-19118

中威公司首制碳纤维游艇成功下水
12月8日,省港航集团所属广东中威复合材料有限公司建造的55英尺碳纤维游艇东方之珠8在广州南沙小虎岛顺利下水,标志着中威公司在

0评论2025-12-19116

江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院获评江苏省专精特新中小企业
江苏省工业和信息化厅公示了2025年度省级专精特新中小企业(第二批)认定和通过复核企业名单,江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院有限公司成功通过认定!

0评论2025-12-19116

支撑国产大飞机及发动机研制,北京民航复材与大部件制造业中试平台获批
近日,航空工业复材收到北京市经济和信息化局正式批复,获准设立北京民用航空复合材料及大部件制造业中试平台。取得中试平台批复

0评论2025-12-18112

碳纤维“机器人外科医生”上岗,革命性机器人自动缠绕技术守护能源管线安全
近日,英国复合材料技术领先企业Cygnet Texkimp与曼彻斯特大学联合研发出一种高速机器人缠绕机,目前正应用于加拿大现有石油和天

0评论2025-12-18116

山西煤化所在高界面性能彩色碳纤维的结构调控方向取得重要进展
近日,中国科学院山西煤炭化学研究所杨禹研究员团队和张斌研究员团队在高界面性能彩色碳纤维的结构调控方向取得重要进展。碳纤维

0评论2025-12-18111