航天科技“下凡” 百姓生活添彩

本文转自：科技日报

把火箭润滑油“喂”给汽车、将航天员面罩“改装”为消防器材……

航天科技“下凡” 百姓生活添彩

编者按 习近平总书记指出，探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。

航天梦在天边，也在眼前。如今，越来越多航天技术“飞”到你我身边，并惠及百姓生活……日常生活中有哪些“从天而降”的技术，它们又如何服务于衣食住行？第九个中国航天日将至，本报推出特刊，为读者展示航天科技最新民用成果。

◎本报记者 都 芃

4月24日是第九个中国航天日。随着我国航天事业蓬勃发展，航天技术纷纷“下凡”，成为推动生活品质提升的重要力量。

安全气囊、车用润滑油、油气输送管道……这些造福生活的科技成果背后，都有航天技术的影子。未来，随着航天技术不断创新发展，相信它还将给人们带来更多惊喜。

车辆用上长征五号的润滑油

运载火箭、地球卫星、空间站……这些“大家伙”要正常运转，都离不开润滑油。

长征五号火箭是我国研制的新一代大型低温液体捆绑式运载火箭。与以往火箭相比，它可运载更重的货物，飞行更远的距离，且其燃料采用更环保的液氧、液氢和煤油。

燃料变化给润滑油研发带来了新挑战。润滑油通常与火箭燃料直接接触。液氧存放环境温度为零下183摄氏度。在此温度下，润滑油油脂会冻结并失去润滑效果。

为确保长征五号发动机关键运动部件得到充分润滑，润滑油研发人员与火箭相关分系统研制人员进行大量验证性试验，研制出具有良好热化学稳定性、抗氧化性和抗化学介质特性的航天润滑油。它在极端低温环境下依旧能稳定实现润滑效果，被用在长征五号的涡轮增压泵、阀门、调节器等部件上，保障火箭顺利升空。

如今，利用航天润滑油的研发积累，相关润滑油技术在民用领域落地生根。例如，超高黏温性能润滑技术被用在车用润滑油产品中，可使车辆在零下40摄氏度低温和50摄氏度高温环境中正常启动，且润滑性能十分稳定。除此之外，用于制造航天润滑油的酰胺一步法生产技术被用于车用轮毂脂制造中，使车用轮毂脂通过8万公里行车检验，远高于一般润滑脂3万公里的应用标准。

航天级气囊守护生命安全

安全气囊是现代汽车不可缺少的安全设备。气体发生器是安全气囊的“心脏”，主要功能是当车辆发生碰撞时，迅速为气囊充气，使其尽快展开，形成保护屏障，减轻司机和乘客受到的冲击力。

气体发生器的关键技术与火箭技术密切相关。气体发生器内装有固态燃料和点火系统，当车辆发生碰撞时，传感器会检测到碰撞力并将其传递给微处理器。微处理器判断碰撞程度后，向气体发生器发送点火信号。接收到信号的气体发生器立即点燃固态燃料，通过化学反应产生大量气体。这些气体迅速充满气囊，使其快速膨胀，为人们提供保护。

航天动力技术研究院（中国航天科技集团有限公司第四研究院）是我国航天固体动力技术研发的领跑者。得益于在固体燃料等领域的技术积累，研究院研制出的汽车安全气囊气体发生器，能通过药剂燃烧在几十毫秒内产生大量气体，在车辆碰撞时为安全气囊瞬间充气。相关产品已打入主流市场。

除此之外，工作人员介绍，研究院还利用相关技术成功研制出直升机安全气囊系统，显著提高飞行员在碰撞发生后的生存率。同时，研究院还针对老年人群体，研发出穿戴式跌倒防护气囊产品。它能在检测到穿戴者跌倒时，立即使气囊充气，有效减轻或避免跌倒造成的损伤，为老年人安全提供更多保障。

燃爆技术创新管道生产工艺

在油气输送领域，管道安全性和耐用性至关重要。传统碳钢管道虽然具有较高强度和较低成本，但在恶劣腐蚀环境下，耐腐蚀性能不足，易导致泄漏事故。而合金管道虽然耐腐蚀性能优异，但高昂成本使其难被广泛推广。

而应用航天爆燃技术制造的双金属复合管道，兼具碳钢的高强度和合金的耐腐蚀性。双金属复合管道外层使用普通碳钢，保证管道具有足够的承压能力和机械强度。内层采用耐蚀合金材料，如不锈钢、铜、钛等，能有效抵抗腐蚀介质的侵蚀，延长管道使用寿命。

双金属复合管道的制造过程是这样的。首先，准备一个与金属管道内径相匹配的衬套，衬套材料为耐蚀合金。随后，在衬套内填充高能燃料，并设置燃料固定机构以确保燃料性能稳定。同时，在衬套上、下端分别安装封头，在其内部形成封闭空间。最后，引爆衬套内高能燃料，产生的高温高压气体会通过液体介质传递力，使衬套迅速向外膨胀，紧贴在金属管道内壁，形成牢固的复合金属结构。

在制造双金属复合管时，工作人员并非照搬航天燃爆技术，而是将其改造成金属管道爆燃加衬技术。

航天爆燃加衬技术具有操作简便、成本低等优点，使用它制造的双金属复合管道已在多个领域得到应用，为人们日常生活提供能源输送保障。

航天员面罩变身火场逃生“神器”

在火灾事故中，烟雾中毒、缺氧窒息往往是导致人员伤亡的主要原因。为防止吸入有毒烟雾，除了使用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离外，还可以佩戴防毒面具等防护装备。但普通防毒面具通常只能简单过滤外部空气，难以过滤有毒烟雾，无法在严重火灾事故中较长时间使用。针对这一难题，一种应用航天科技打造的便携式无源增氧呼吸面罩应运而生。

工作人员在设计这种面罩时参考航天员在太空舱内活动时佩戴的面罩结构。便携式无源增氧呼吸面罩可将使用者呼出的水蒸气及二氧化碳，与内置化学物质转换，生成等体积的氧气。整个循环不与外界进行气体接触，可避免使用者在火场吸入有毒有害气体，也可为使用者提供安全稳定的氧气支持。

以往用于火场的过滤式逃生面罩，安全性较差，配套的消防呼吸器重量大，使用复杂。与此不同，便携式无源增氧呼吸面罩体积小型，操作简便，重量约为1.45千克。此外，便携式无源增氧呼吸面罩密封效果较好，采用耐高温阻燃材料制成，具有较强的环境适应性，能长时间提供安全可靠的呼吸防护。

干粉“导弹”破解高层消防难题

近年来，我国城市建筑越来越密集、楼层越来越多。在摩天大楼拔地而起的同时，火灾安全风险也随之增加。

传统消防装备的研发迭代速度往往跟不上城市建筑“长高”的速度，高层火势蔓延速度快、救援难度大，一旦发生火灾可能造成严重的人员伤亡和财产损失。尤其是在城市核心地区，建筑密度、人员居住密度较大，一般无法实施大规模消防救援。

针对这一消防领域痛点问题，中国航天科工集团第二研究院利用航天发射技术、控制技术和信息处理技术研制出“灭火导弹消防车”。

相关工作人员介绍，当火灾发生时，消防员只要按下发射器，车上装有干粉的“灭火导弹”即可升空，定向直飞到起火点。与传统灭火水枪或水炮相比，“灭火导弹”借助可见光、激光和红外线三光合一探测瞄准装置能够准确找到起火点，实现对灭火目标的精准打击。

“灭火导弹消防车”从启动到发射“灭火导弹”，全程只需要3分钟。它个头与普通大型卡车相当，有效发射距离可达数百米，能准确命中高楼窗户等小目标。