近日，中國科學院沈陽自動化研究所聯合多家單位在空間大型結構在軌建造領域取得關鍵技術突破，成功研發碳纖維/聚醚醚酮(CF/PEEK)管狀單元拉擠成型 + 激光透射焊接一體化技術，為空間太陽能電站、超大口徑天線、在軌服務平臺等公里級超大型空間設施，提供輕量化、高強度、高可靠的復材制造新方案。相關成果已發表于國際權威期刊《Space: Science & Technology》。
隨著航天強國建設加速，空間太陽能電站等超大型空間設施成為發展重點，傳統 “地面制造 + 火箭發射” 模式受整流罩尺寸、發射過載等限制，已難以滿足數百米至公里級結構建造需求。在軌建造無需折疊發射、不受運載尺度約束，可直接在空間完成構件制備與集成，是下一代航天系統的核心方向。而CF/PEEK 熱塑性復合材料因高比強度、高剛度、耐極端環境、可快速焊接等優勢，成為在軌建造的首選材料之一。 此次研究瞄準在軌建造兩大核心難題 ——高性能結構單元高效制備與構件間可靠連接，創新提出 “連續拉擠成型 + 激光透射焊接” 一體化技術路線： ? 連續拉擠成型：采用 CF/PEEK 熱塑性預浸帶，通過自主研發的原理樣機，實現中空管狀構件連續、穩定、高效制備；明確溫度與拉擠速度最優工藝窗口，復合管兼具高比強度、高剛度與優異空間環境適應性。 ? 激光透射焊接：創新采用 3D 打印高透光 PEEK 接頭，與 CF/PEEK 管件實現非接觸、高精度、高強度一體化連接；焊縫抗老化、可靠性高，克服傳統膠接、機械連接短板，滿足空間長期承載要求。 空間自動化技術研究室空間結構動力學及優化設計團隊長期致力于空間大型結構在軌建造與復合材料應用研究，持續推進先進制造技術與航天工程的交叉融合。
來源:中國科學院沈陽自動化研究所
English
簡體中文
