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“太空冰箱”里的奧秘

2017年09月06日 09:22 | 作者:張保淑 | 來源:人民網(wǎng)-人民日報(bào)海外版
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正在九天之上運(yùn)行的天舟一號(hào)是中國第一艘貨運(yùn)飛船。從今年4月升空以來的表現(xiàn)來看,天舟一號(hào)堪稱完美,不僅成功驗(yàn)證了“太空加油”技術(shù),而且按計(jì)劃開展了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn),為中國建設(shè)長期有人值守的空間站奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。天舟一號(hào)的完美表現(xiàn)離不開中國先進(jìn)的溫度控制科技。

作為貨運(yùn)飛船,天舟一號(hào)無疑干的是天地物流的活兒。作為特殊物流運(yùn)輸“從業(yè)者”,天舟一號(hào)承運(yùn)的貨物中有些對存儲(chǔ)環(huán)境有特殊需求,比如低溫保存。然而,在距離地球400公里以外的茫茫太空里,常用的冰箱壓縮機(jī)制冷方式在微重力環(huán)境下均無法工作。因此,天舟一號(hào)必須另辟蹊徑,攜帶一種特殊的“太空冰箱”。面對科研難題,中國科學(xué)家組建專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),攻克了低功耗設(shè)計(jì)、保溫設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化減重設(shè)計(jì)、抗力學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)、空間環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)、高可靠性設(shè)計(jì)等重重難關(guān),成功升級熱電制冷方式,把該類產(chǎn)品只能制冷至0攝氏度的性能指標(biāo)大幅降低至-20攝氏度,終于打造成了“太空冰箱”。

特殊材料是進(jìn)行溫度控制的重要基礎(chǔ),這些年來,中國科學(xué)家研制開發(fā)出了一種叫作氣凝膠的材料。該材料是當(dāng)今世界已知的最輕的固體材料之一,具有超高的比表面積和極低的導(dǎo)熱系數(shù)。在2016年長征五號(hào)的首次發(fā)射任務(wù)中,由高性能納米氣凝膠材料制作的隔熱氈就為火箭燃?xì)夤苈废到y(tǒng)提供了有效的隔熱保溫手段,為成功發(fā)射提供了有力保障。

中國在核電技術(shù)領(lǐng)域處于世界前列,特別是從2015年開始,中國以華龍一號(hào)、AP1000和CAP1400為代表的三代核電技術(shù)引領(lǐng)中國核電規(guī)?;l(fā)展進(jìn)入新階段。但長期以來,作為核電安全的關(guān)鍵技術(shù)之一低溫控制技術(shù)和設(shè)備一直為外資品牌所壟斷。2016年8月,中國核電制冷技術(shù)和裝備迎來重大轉(zhuǎn)折,知名電器設(shè)備制造商格力電器自主研發(fā)的百萬千瓦級核電設(shè)備通過了科技成果鑒定。專家一致鑒定認(rèn)為,百萬千瓦級核電風(fēng)冷螺桿式冷水機(jī)組整體技術(shù)達(dá)到“國際先進(jìn)”水平,其中環(huán)境溫度-40攝氏度工況下制冷技術(shù)處于“國際領(lǐng)先”水平;百萬千瓦級核電水冷離心式冷水機(jī)組(變頻)整體技術(shù)達(dá)到“國際先進(jìn)”水平,其中永磁電機(jī)變頻技術(shù)處于“國際領(lǐng)先”水平。這標(biāo)志著格力成為全球首家完全滿足已規(guī)劃CAP1000/CAP1400三代核電站冷水機(jī)組需求的企業(yè),為核電裝備國產(chǎn)化、中央空調(diào)大型機(jī)組未來發(fā)展掃清了障礙。

冬夏寒暑,人類自古以來在適應(yīng)氣候條件的過程中,也在摸索對溫度的控制之道,并以此來變革生產(chǎn)生活條件。中國科技工作者經(jīng)過長期努力奮斗,已經(jīng)逐步摸索和掌握了一整套升溫和降溫的方法,研制了各種溫度控制的設(shè)備,為認(rèn)識(shí)和改造自然提供了更多方案。

編輯:李敏杰

關(guān)鍵詞:中國 技術(shù) 核電

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