近日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功將天通一號01星發(fā)射升空，這是我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)**星，被譽為“中國版的海事衛(wèi)星”，其成功發(fā)射標(biāo)志著我國進入了衛(wèi)星移動通信的“手機時代”。該衛(wèi)星大型天線使用了東華大學(xué)科研工作團隊研制生產(chǎn)的金屬網(wǎng)，顯示出飛天高科技中“紡織智造”發(fā)揮的不可缺少的力量。

一張小小金屬網(wǎng)怎么助力衛(wèi)星飛天？這又與紡織有什么聯(lián)系呢？答案是：紡織智造。

在東華大學(xué)產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心實驗室里，有一把特別的傘：它既不擋雨也不遮陽，特殊的傘骨上支撐起一層薄薄的黃色金屬網(wǎng)。它在我國北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、移動通訊衛(wèi)星等多個系列衛(wèi)星中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，不僅開創(chuàng)了我國衛(wèi)星采用自主研發(fā)金屬網(wǎng)天線的歷史，還為柔性天線關(guān)鍵產(chǎn)品國產(chǎn)化進程發(fā)揮了里程碑式的作用，為國產(chǎn)金屬網(wǎng)在軌順利應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。其學(xué)名叫“星載天線金屬網(wǎng)”，參與研制它的正是曾成功助力“天宮一號”發(fā)射的東華大學(xué)紡織學(xué)院陳南梁教授團隊。

小網(wǎng)織出衛(wèi)星飛天高科技

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，我國已成功發(fā)射23顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這些衛(wèi)星像一顆顆棋子，精準(zhǔn)分布在地球不同軌道，為我國和全球其他國家用戶提供高質(zhì)量的通訊服務(wù)。

金屬網(wǎng)是衛(wèi)星天線反射電磁波的關(guān)鍵部件和星載網(wǎng)狀天線的基礎(chǔ)材料。長期以來，我國星載天線金屬網(wǎng)主要依賴進口。從2008年開始，陳南梁教授團隊與相關(guān)研究所攜手，踏上了一條國家航天使命必達的攻關(guān)路。

以往星載天線采用的多是鋁合金等傳統(tǒng)金屬材質(zhì)的材料，又重又硬，不利于衛(wèi)星天線在太空中靈活收放。有沒有一種材料能夠讓衛(wèi)星天線既輕便又性能穩(wěn)定？經(jīng)過反復(fù)試驗，科研團隊發(fā)現(xiàn)，鍍金鉬絲材料具有高強度、低熱膨脹系數(shù)、不易斷、反射率高等特性，是用于制造空間可展開網(wǎng)狀天線反射體的**之選，但要把它做成金屬網(wǎng)卻不簡單，既要強韌，又要能耐受發(fā)射飛行的外力“折騰”，還要柔軟可編，易在太空中收納展開。而要實現(xiàn)“剛?cè)岵保筒坏貌惶峒徔椊?jīng)編技術(shù)。

紡織經(jīng)編工藝顯神通

紡織通常是經(jīng)緯線十字交叉，而經(jīng)編則是像織毛衣一樣將紗線彎曲成圈相互穿套形成織物。在生產(chǎn)網(wǎng)眼織物時，與其他生產(chǎn)技術(shù)相比，經(jīng)編技術(shù)更實用。生產(chǎn)的網(wǎng)眼織物可以有不同的大小和形狀，并且不需要經(jīng)過任何特殊整理，單靠自身結(jié)構(gòu)，就能使織物形狀穩(wěn)定、牢固。這對于在太空惡劣環(huán)境下“生存”的衛(wèi)星來說是再好不過的了。

經(jīng)過長期不懈的科研攻關(guān)，陳教授團隊采用*細金屬絲合股及經(jīng)編技術(shù)，實現(xiàn)了把只有頭發(fā)絲四分之一細的*細鍍金鉬絲纖維合股加捻的技術(shù)突破，還創(chuàng)新設(shè)計制造出專用的并線、整經(jīng)和經(jīng)編設(shè)備及全套生產(chǎn)工藝。據(jù)團隊介紹，這一系列的技術(shù)和工藝突破，不僅順利實現(xiàn)了衛(wèi)星天線金屬網(wǎng)“剛?cè)岵保瑫r還讓這把“大傘”減重90%以上，且便于攜帶和做大尺寸，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、移動通訊衛(wèi)星的大功率通訊都得益于此。經(jīng)過艱苦的摸索與實驗，北斗星載天線金屬網(wǎng)相關(guān)難題終于被攻克，移動通訊衛(wèi)星的“大單”也隨之而來，團隊研發(fā)衛(wèi)星天線金屬網(wǎng)開啟了規(guī)模化生產(chǎn)的旅程。

以陳南梁教授團隊為例，2011年，團隊?wèi){借半剛性玻璃纖維網(wǎng)格材料的研制為“天宮一號”上天編織出色的能源動力翅膀。而今，星載天線金屬網(wǎng)又為推動衛(wèi)星柔性天線關(guān)鍵產(chǎn)品的國產(chǎn)化發(fā)揮了里程碑的作用。據(jù)悉，團隊目前正與國家航天相關(guān)部門緊密合作，承擔(dān)著“天宮二號”、“天舟”系列貨運飛船的相關(guān)科研生產(chǎn)任務(wù)。東華大學(xué)擁有的**紡織科學(xué)與工程學(xué)科，也正在國家創(chuàng)新驅(qū)動的改革浪潮中悄然實現(xiàn)著轉(zhuǎn)型升級的“華麗轉(zhuǎn)身”。