備受矚目的天宮一號(hào)成功奔向太空，中國(guó)載人航天工程由此邁出重要一步！按照計(jì)劃，天宮一號(hào)發(fā)射后的兩年內(nèi)，神八、神九、神十飛船將先后發(fā)射并與之交會(huì)對(duì)接，進(jìn)行無(wú)人或載人對(duì)接試驗(yàn)。
　　天宮一號(hào)是我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的里程碑，它不僅開(kāi)啟了中國(guó)的空間站時(shí)代，更將對(duì)整個(gè)航天及上游材料產(chǎn)業(yè)起到巨大拉動(dòng)作用。
　　作為我國(guó)航天工業(yè)的重要成果，天宮一號(hào)凝結(jié)了無(wú)數(shù)科研工作者的汗水和心血，多項(xiàng)新材料也成功應(yīng)用到天宮一號(hào)上。
　　
　　耐輻照石英玻璃將見(jiàn)證空間交會(huì)對(duì)接
　　空間交會(huì)對(duì)接是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸，也是天宮一號(hào)面臨的最重要的技術(shù)考驗(yàn)。天宮一號(hào)對(duì)接任務(wù)的完成離不開(kāi)其姿態(tài)控制系統(tǒng)，而姿控系統(tǒng)必須用到關(guān)鍵的光學(xué)材料，能夠?yàn)V紫外線、耐宇宙線輻射、耐近千度的高溫、抗沖擊力強(qiáng)。而國(guó)內(nèi)惟一能滿足此類(lèi)要求的只有中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院提供的耐輻照石英玻璃。
　　據(jù)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該院的顧真安院士帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在1987年便主動(dòng)接下了國(guó)防重點(diǎn)工程———耐輻照石英玻璃這一艱巨的研制任務(wù)。
　　普通玻璃乃至普通石英玻璃在高強(qiáng)度的宇宙射線輻照下都會(huì)變黑不透光，從而造成姿控定位的失誤。在技術(shù)完全空白的情況下，中國(guó)建材總院通過(guò)幾年的研究和反復(fù)試驗(yàn)，解決了在高純石英玻璃內(nèi)部進(jìn)行摻雜的技術(shù)問(wèn)題，攻克了高溫熔融不均體、耐宇宙射線輻照等多個(gè)技術(shù)難關(guān)。1995年，耐輻照石英玻璃首次應(yīng)用于衛(wèi)星并取得了良好效果，1996年，該成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
　　十幾年來(lái)，中國(guó)建材總院每年為我國(guó)航天提供百余套配套產(chǎn)品，應(yīng)用于通信、資源、科研等衛(wèi)星和嫦娥二號(hào)探月工程上。近兩年，研制團(tuán)隊(duì)又在后期熱處理等工序上摸索出了新工藝，大大提高了產(chǎn)品的成品率。
　　目前，中國(guó)建材總院結(jié)合我國(guó)航天的中長(zhǎng)期目標(biāo)，不斷改進(jìn)耐輻照石英玻璃研制技術(shù)，重點(diǎn)解決耐輻照石英玻璃的批量供貨能力。

　　碳纖維復(fù)合材料裝備兩大關(guān)鍵系統(tǒng)
　　同樣在天宮一號(hào)上大顯身手的還有碳纖維復(fù)合材料。
　　資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺(tái)是天宮一號(hào)的重要結(jié)構(gòu)件。天宮一號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室資源艙包括發(fā)動(dòng)機(jī)和電源裝置等，用于提供軌道與姿態(tài)控制、電力能源供應(yīng)、熱控環(huán)控，為軌道機(jī)動(dòng)提供動(dòng)力，為飛行提供能源。資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)主承力結(jié)構(gòu)件是天宮一號(hào)的重要結(jié)構(gòu)件，外形尺寸大，可分配的結(jié)構(gòu)空間和結(jié)構(gòu)重量小，載荷條件苛刻，設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)難度較大。
　　哈爾濱玻璃鋼研究院設(shè)計(jì)的碳纖維復(fù)合材料承力錐臺(tái)結(jié)構(gòu)方案，創(chuàng)造性地使用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料十字梁組合結(jié)構(gòu)作為主承力結(jié)構(gòu)件，該設(shè)計(jì)方案優(yōu)于金屬面板方案，解決了推進(jìn)分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間小、有效載荷難以布局的難題。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制過(guò)程中，科研人員破解了大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的有限元設(shè)計(jì)方法及其在復(fù)雜載荷作用下的承載能力、主承力蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法等問(wèn)題，攻克了產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)技術(shù)、十字梁整體成型工藝、主承力高精度要求的蜂窩板成型工藝、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝配工藝等一系列關(guān)鍵技術(shù)，滿足了天宮一號(hào)承力錐臺(tái)工藝制造需求。
　　2005年起，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真計(jì)算分析、初樣產(chǎn)品研制、靜力試驗(yàn)、正樣產(chǎn)品研制等階段，天宮一號(hào)資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺(tái)產(chǎn)品成功交付使用。
　　哈玻院研制的碳纖維復(fù)合材料相機(jī)支架是天宮一號(hào)應(yīng)用系統(tǒng)的重要承力結(jié)構(gòu)件。為滿足空間光學(xué)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，相機(jī)支架的設(shè)計(jì)要求五個(gè)“高”：尺寸精度及形位精度要求高，線膨脹系數(shù)要求高，結(jié)構(gòu)彈性模量要求高，變形要微米數(shù)量級(jí)、產(chǎn)品基頻高達(dá)100Hz以上，重量指標(biāo)要求高，研制的技術(shù)難度較大。
　　2006年，哈玻院承擔(dān)了天宮一號(hào)碳纖維復(fù)合材料相機(jī)支架組件的研制任務(wù)。該項(xiàng)目利用大型仿真分析軟件，建立了參數(shù)化計(jì)算模型，對(duì)復(fù)合材料構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在不規(guī)則結(jié)構(gòu)的有限元分析計(jì)算方法等方面具有創(chuàng)新性，并解決了三大技術(shù)難題：不規(guī)則、不等厚、不等寬、大截面加筋結(jié)構(gòu)的工藝成型技術(shù)，復(fù)合材料加筋?yuàn)A層結(jié)構(gòu)的成型技術(shù)以及高精度雙層加筋結(jié)構(gòu)的精度控制。天宮一號(hào)碳纖維相機(jī)支架最終順利交付，并通過(guò)了各項(xiàng)地面試驗(yàn)考核。
　　據(jù)了解，哈玻院從2005年開(kāi)始陸續(xù)承擔(dān)了天宮一號(hào)的三個(gè)研制項(xiàng)目，包括天宮一號(hào)資源艙推進(jìn)分系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料承力錐臺(tái)研制、天宮一號(hào)應(yīng)用系統(tǒng)先進(jìn)復(fù)合材料相機(jī)支架研制、天宮一號(hào)應(yīng)用系統(tǒng)碳纖維復(fù)合材料安裝座研制。三個(gè)項(xiàng)目由林再文副院長(zhǎng)親自負(fù)責(zé)，歷經(jīng)模樣、初樣、試樣到正式應(yīng)用，完全滿足了天宮一號(hào)的應(yīng)用需要。此前，哈玻院曾承擔(dān)并圓滿完成了載人航天工程從神舟一號(hào)至神舟七號(hào)的相應(yīng)科研任務(wù)。