百姓将可乘「气球」高空遨游
「神十一」飞天了,但其实无需高昂造价、一种纤维複合超材料製成的囊皮也能带普通百姓飞到临近空间体验太空瑰丽。以这种材料製成的飞行器,可以飞到距离地面20-40公里的临近空间,高空旅行将不再是梦想。近日,本报记者特地探访中国尖端超材料科研机构─深圳光启位于大鹏葵涌的空间材料製造基地和阪田超材料基地,揭秘飞行器超材料从製作、加工到合成的神秘面纱。大公报记者毛丽娟深圳报道

低成本运输平台太阳方舟、中国首个临近空间商用平台「旅行者」号、智慧城市空间信息平台「云端」号,这些飞行器有的要飞到2万米高空,有的要载重数百公斤飞越2500公里,有的要在空中漂浮好几年,它们都有一个共同点─身体是个巨大的「气球」,而这些「气球」的囊皮,可不是一般的材料,它由超材料製成,能适应极端气温、气压的变化,寿命长、质量轻、强度高、耐受性好。
材料性能可按需求定製
光启集团联合创始人、光启高等理工研究院副院长赵治亚透露,该基地生产能力目前是1.1万米/天,生产的材料种类有亮光铝类囊体材料、TPU类囊体材料、轻质耐候织物材料、多功能複合膜等。每种材料都有其独特的性能,可专门针对不同浮空器的需求来定製。
即将于11月初在新疆放飞的光启「旅行者」2号验证版,要上升到离地20公里以上的临近空间,它的囊皮材料厚度虽仅为0.18毫米,但能抵挡多种气温、气压、紫外线等外部环境的变化,寿命长、质量轻、强度高、耐受性好。而「云端」号囊皮的突出性能则是抗揉搓,它升空后要在2000米左右高度的空中待很久。
光启副总工王文剑介绍,囊皮拥有不同优点的关键在于它是多层複合的,每一层的功能都不一样,有耐低温层、防紫外线层、耐压层、抗腐蚀层等。经过精密的工艺,把这些材料加工成囊皮材料后,依然保持材质轻及高强度。据了解,囊皮材料的成本约为一平方米1000元人民币(约为1150港元)。
能抵抗极端天气
囊皮在被用作製成飞行器之前,除了要进入模拟舱进行低温低压环境测试,还要通过耐压能力测试和爆破测试,以考验材料在常温下的耐压能力。此外,有关材料在组装前更会进行透氦测试,以监测材料的密封性,防止氦气流失;一些应用到高空的材料,还要进行抗雷击等测试。
据悉,囊皮材料製成的飞行器年底将搭载活体乌龟飞向距离地面20公里以外的临近空间,各项测试达到人体进入临近空间无害的安全标準后,未来普通市民就有机会体验高空游了。
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