【文匯網訊】(香港文匯網記者毛麗娟深圳電)「神十一」飛天了,但其實無需高昂造價、一種纖維複合超材料製成的囊皮也能帶普通百姓飛到臨近空間體驗太空瑰麗。以這種材料製成的飛行器,可以飛到距離地面20-40公里的臨近空間,高空旅行將不再是夢想。近日,本網記者特地探訪中國尖端超材料科研機構─深圳光啟位於大鵬葵湧的空間材料製造基地和阪田超材料基地,揭祕飛行器超材料從製作、加工到合成的神祕面紗。
低成本運輸平台太陽方舟、中國首個臨近空間商用平台「旅行者」號、智慧城市空間資訊平台「雲端」號,這些飛行器有的要飛到2萬米高空,有的要載重數百公斤飛越2500公里,有的要在空中漂浮好幾年,它們都有一個共同點─身體是個巨大的「氣球」,而這些「氣球」的囊皮,可不是一般的材料,它由超材料製成,能適應極端氣溫、氣壓的變化,壽命長、質量輕、強度高、耐受性好。
材料性能可按需求定製
光啟集團聯合創始人、光啟高等理工研究院副院長趙治亞透露,該基地生產能力目前是1.1萬米/天,生產的材料種類有亮光鋁類囊體材料、TPU類囊體材料、輕質耐候織物材料、多功能複合膜等。每種材料都有其獨特的性能,可專門針對不同浮空器的需求來定製。
即將於11月初在新疆放飛的光啟「旅行者」2號驗證版,要上升到離地20公里以上的臨近空間,它的囊皮材料厚度雖僅為0.18毫米,但能抵擋多種氣溫、氣壓、紫外線等外部環境的變化,壽命長、質量輕、強度高、耐受性好。而「雲端」號囊皮的突出性能則是抗揉搓,它升空後要在2000米左右高度的空中待很久。
光啟副總工王文劍介紹,囊皮擁有不同優點的關鍵在於它是多層複合的,每一層的功能都不一樣,有耐低溫層、防紫外線層、耐壓層、抗腐蝕層等。經過精密的工藝,把這些材料加工成囊皮材料後,依然保持材質輕及高強度。據瞭解,囊皮材料的成本約為一平方米1000元人民幣(約為1150港元)。
能抵抗極端天氣
囊皮在被用作製成飛行器之前,除了要進入模擬艙進行低溫低壓環境測試,還要通過耐壓能力測試和爆破測試,以考驗材料在常溫下的耐壓能力。此外,有關材料在組裝前更會進行透氦測試,以監測材料的密封性,防止氦氣流失;一些應用到高空的材料,還要進行抗雷擊等測試。
據悉,囊皮材料製成的飛行器年底將搭載活體烏龜飛向距離地面20公里以外的臨近空間,各項測試達到人體進入臨近空間無害的安全標準後,未來普通市民就有機會體驗高空遊了。
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