Selon les médias, les Shanghai Science and Technology Awards 2024 ont été annoncés à Shanghai le 26. Parmi eux, le projet « Technologie et application de revêtement protecteur spécial de surface de véhicule de lancement de nouvelle génération » réalisé par l'équipe du professeur Zhu Xinyuan de l'Université Jiao Tong de Shanghai a remporté le prix spécial du Prix du progrès scientifique et technologique.
Ce projet a réalisé une avancée importante dans le domaine des revêtements de protection pour l'aérospatiale. Pour la première fois au monde, l'équipe a proposé et réalisé une nouvelle voie technique de « protection intégrée avec revêtement polymère hyperramifié », qui a remplacé le processus traditionnel d'épissage des feuilles d'isolation thermique et a fourni un soutien technique clé pour le développement du lanceur chinois de nouvelle génération.
Les missions d'exploration spatiale imposent des exigences extrêmement élevées aux matériaux de protection de la surface des fusées. Les carénages des satellites et les réservoirs de carburant basse température sont des éléments essentiels du système de protection. Ils sont respectivement confrontés au double test des températures extrêmement élevées et ultra basses : les carénages doivent résister à l'impact d'un flux d'air à haute température dépassant 500°C lors de la phase de passage atmosphérique, tandis que les réservoirs à basse température doivent faire face à des environnements d'oxygène liquide aussi bas que -183°C.
Face à ce défi de taille « glace et feu », l'équipe du professeur Zhu Xinyuan a abandonné l'idée traditionnelle de protection par « collage » et a proposé de manière innovante une solution de revêtement intégrée. Cette technologie élimine complètement les dangers cachés des coutures grâce à une pulvérisation unique. Cela améliore non seulement considérablement la fiabilité, mais réduit également considérablement le cycle de production.
Au cours du processus de recherche et de développement proprement dit, l'équipe doit résoudre les trois problèmes majeurs de « forte adhérence, résistance aux températures extrêmes et facilité de construction » du revêtement. Les exigences de haute performance nécessitent d'ajouter de grandes quantités de charges fonctionnelles aux revêtements, mais lorsque les charges dépassent une certaine proportion, le revêtement devient trop visqueux et difficile à appliquer.
Après des recherches continues, l’équipe a réussi à intégrer des polymères hyperramifiés avec des charges fonctionnelles inorganiques. Afin de coopérer aux progrès du développement de la fusée de nouvelle génération, l'équipe a également introduit la technologie de l'intelligence artificielle pour construire un modèle de données grâce à la simulation informatique et en déduire rapidement la structure polymère hyperramifiée requise, ce qui a considérablement amélioré l'efficacité de la recherche et du développement.
À l'heure actuelle, les résultats de ce projet ont été appliqués avec succès à plusieurs modèles de lanceurs dans mon pays et ont donné lieu à plus de 20 applications techniques, démontrant une valeur pratique importante et de larges perspectives.
