如何把玻璃纖維織成飛行器電池帆板所需要的附著載體，確實(shí)是我們參與“天宮一號(hào)”研究以來(lái)遇到的最大也是最難的問(wèn)題。因?yàn)轱w行器對(duì)織物既要求強(qiáng)度高，又要求結(jié)構(gòu)致密、延伸性小，保證其結(jié)構(gòu)和外形在太空中穩(wěn)定不變形，還要求具有自修復(fù)能力，即一個(gè)部位有斷點(diǎn)絕不能蔓延，影響其他部位。
盡管玻璃纖維已不似玻璃那么易碎，但仍有易脆的特點(diǎn)，要把它織成線、做成織物談何容易。這就好比用玻璃來(lái)打毛衣，最適合的技術(shù)偏偏遇到了最頭疼的材料，我們要做的就是化解這對(duì)“冤家”之間的矛盾，讓不可能變成可能。
主持人：在完成這個(gè)科研項(xiàng)目的過(guò)程中，您的團(tuán)隊(duì)遇到了哪些攻關(guān)難題？
陳南梁：可以說(shuō)，從原材料的研制，到生產(chǎn)技術(shù)工藝的革新，再到機(jī)械織造設(shè)備的設(shè)計(jì)改造，整個(gè)科研攻關(guān)過(guò)程幾乎隨處都有我們“第一個(gè)吃螃蟹”的故事。
拿原料開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，一般玻璃纖維在強(qiáng)度、延伸度、柔軟度等性能方面都很難達(dá)到航空航天用產(chǎn)品材料的要求。我們與南京玻璃纖維研究院聯(lián)手，積極開(kāi)展研究，最終研制出高強(qiáng)度、低延伸度、高柔軟性的特種玻璃纖維，從源頭上把關(guān)，保證了航天織物的高品質(zhì)。
有了特種玻璃纖維，生產(chǎn)工藝和織造設(shè)備也要隨之更新?lián)Q代，于是，我們又自主研究提出了經(jīng)編技術(shù)成圈理論，成功開(kāi)發(fā)出適用于特種玻璃纖維的特種整經(jīng)工藝，并自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制造出我國(guó)首臺(tái)航天特種玻璃纖維織造用經(jīng)編機(jī)。
之所以這樣做，一方面是因?yàn)榫W(wǎng)格不同于實(shí)心物體，可以有效幫助電池帆板減輕重量，讓飛行器整體更加輕盈，另一方面“天宮一號(hào)”的電池帆板還能透過(guò)網(wǎng)格進(jìn)行正反雙面發(fā)電，發(fā)電量可以比以前提高15%。
主持人：研制成功半剛玻纖網(wǎng)格材料后，您的團(tuán)隊(duì)還有哪些更長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)？
陳南梁： 雖然半剛玻纖網(wǎng)格材料的研究起源于助推“天宮一號(hào)”飛天這一具體項(xiàng)目，但在我們心中還有一個(gè)更遠(yuǎn)大的目標(biāo)，那就是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)編技術(shù)走入高端技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。其實(shí)，用于“天宮一號(hào)”電池帆板的半剛玻纖材料已成功在我們學(xué)校的產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心中試基地實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，雖然現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模還不是特別大，但只要我們堅(jiān)持研究，今天的成果就意味著明天我國(guó)電池帆板材料的變革。
近期，我們課題組正在進(jìn)行星載天線金屬網(wǎng)的研發(fā)，研究成果已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，相信不遠(yuǎn)的將來(lái)，30米大直徑經(jīng)編金屬網(wǎng)天線將打破國(guó)外技術(shù)壟斷和封鎖，應(yīng)用于我國(guó)航空、航天、衛(wèi)星等領(lǐng)域。