中国完成了一项不可能的实验:或彻底改变航空航天技术!

琉璃映月映月居 2025-01-23 17:26:07

自从天和号核心舱发射升空至今,我国航天员在轨执行飞行任务成为了常态化的事情,现在每次太空飞行任务时间都达到半年左右。按照这样的计划安排,每年我们需要发射2艘神舟载人飞船、每2年发射3艘天舟货运飞船到中国空间站,整体的发射频率是比较高的。

很多网友都不理解我们为什么大费周章去建造、运营中国空间站,建造空间站到底有什么好处呢?好处肯定是有的,因为很多科学实验在地面是没法开展的,或者没法达到预期的效果,需要在失重的环境下才能进行,那这些科学实验就可能会被送到中国空间站上进行。

在2018年5月,我国发布合作机会公告,邀请各成员国参与围绕中国空间站的空间科学应用,一共收到来自27个国家的42个项目建议书,涉及到9个科学领域,最终有有来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选中国空间站首批科学项目。这些科学项目已经陆陆续续上行到中国空间站开展了,截止至2024年12月1日,中国空间站已经在轨开展了181项科学与应用项目。

中国完成了一项不可能的实验

报道称,在过去3年多时间内,我国的航天员一直在中国空间站上开展一项看起来普通,但实际上却是“不可能完成”的实验。现在这一项科学实验已经进行了很长时间,实验的设备、样品都已经更换了三次。我国科学家在利用中国空间站展开的这一项研究数据,现在已经首次成功制造出符合工业应用严格要求的铌合金,这一突破可能将彻底改变航空航天技术。

这就是中国空间站所取得的成就之一,这一项研究的意义非常重大。有专家表示,如果能够借助这一项研究成果来大规模生产铌合金的话,那我国在军事以及高端制造业等领域将会占据巨大的优势。

在2011年,美国通过了所谓的“沃尔夫条款”,试图通过这样的方式来禁止中美开展航天领域的合作,把我们排除在国际空间站项目之外,估计他们没想到现在我们已经在这个领域“杀出重围”了。而现在这一个实验取得了巨大的进展,也进一步证明了我们坚持建造空间站是正确的,拥有一个空间站是非常重要的。

可能很多网友对铌合金不是很了解,铌是一种稀有金属,铌合金是一种能够承受超高温的材料,用铌合金制成的涡扇发动机叶片可以承受超过1700℃的高温。最关键的是,铌合金比目前使用的镍、钛合金更轻,但是在高温的情况下抗压强度却是它们的3倍。

可见,铌合金是一种性能优越的材料,如果我们能够使用铌合金来制成发动机,那这一种发动机将会能够达到现有技术无法实现的速度和运行效率。

铌合金是一种制造发动机非常理想的材料,然而,虽然铌合金性能优越,但是却存在两个主要的缺陷,导致没法大规模生产,这样一来也就没法将这一种技术广泛运用到发动机中。

第一个缺陷就是铌合金的高强度晶体的生长速度很慢,条件也非常苛刻,需要在接近1600℃高温的情况下长达100个小时才能完成。而且,产生的铌合金样品在常温中非常脆弱,根本就达不到制造发动机所需的要求。

这两个主要的缺陷限制了铌合金的发展,然而,现在我国科学院院士、西北工业大学物理科学与技术学院教授魏炳波领导的团队已经解决了这一个难题。研究人员采用了新的快速冷却方法,不仅实现了高质量铌硅晶体近9厘米/秒的生产速度,还通过添加微量的铪,使合金的室温强度提高了三倍多,满足了发动机装配线的要求。很难想象,在未来我们大规模生产铌合金的话,下一代的发动机、飞行器到底会有多先进。

这些年来,我国在很多高精尖领域都取得了巨大的发展,所以也有不少网友调侃称去了一趟月球背面返回地球以后,真的不一样了。从目前的探索情况来看,月球背面并没有所谓的外星科技,不过可以确认的是,建造、运营中国空间站这一个国家级太空实验室真的能够给我国带来许多好处和便利。

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