天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接示意圖 新華社 供圖
靈槎準(zhǔn)擬泛銀河,剩摘天星幾個(gè)。近日,在南海之濱的文昌航天發(fā)射場(chǎng),天舟四號(hào)拂羽飛天,開啟了我國(guó)空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的第四次遠(yuǎn)征。
作為我國(guó)空間站建造階段的首次發(fā)射,被稱為“太空快遞”的天舟四號(hào)承擔(dān)著為神舟十四號(hào)航天員提供物資保障等任務(wù)。如何打包具有較強(qiáng)溫度敏感性的基礎(chǔ)保障、醫(yī)療檢測(cè)等物資?中國(guó)航天科工三院306所(下稱306所)研發(fā)的專利產(chǎn)品氣凝膠發(fā)揮了重大作用,由該材料“護(hù)體”的低溫鎖柜能夠保護(hù)航天物資有效抵御太空中的“極寒”環(huán)境。
為“太空冰箱”隔熱
能幫助航天器抵御“極寒”和“極熱”太空環(huán)境的氣凝膠是306所的“拳頭產(chǎn)品”。十幾年來,該所一直致力于研發(fā)適用于長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭、天舟系列貨運(yùn)飛船、祝融號(hào)火星車等不同航天器的氣凝膠材料,已在該領(lǐng)域擁有了76件專利。
306所熱防護(hù)技術(shù)部有關(guān)負(fù)責(zé)人在接受中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)記者采訪時(shí)介紹:“氣凝膠的結(jié)構(gòu)是由納米尺度的固體骨架構(gòu)成的一個(gè)三維立體網(wǎng)絡(luò),其包含豐富的納米孔隙,孔隙率高達(dá)99.8%。這種特殊結(jié)構(gòu)使空氣被鎖定在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中無法自由傳熱,其導(dǎo)熱系數(shù)僅為靜止空氣的一半,是世界上隔熱性能最好的固體之一。”
正因?yàn)闅饽z材料具有優(yōu)異的隔熱性能,其被多種航天器廣泛應(yīng)用。2013年,當(dāng)306所接到為天舟系列貨運(yùn)飛船研發(fā)低溫鎖柜保溫材料的任務(wù)時(shí),研發(fā)人員面臨一項(xiàng)新的考驗(yàn)。低溫鎖柜又被稱為“太空冰箱”,其對(duì)保溫材料有更嚴(yán)苛的技術(shù)要求:熱導(dǎo)率要比原有氣凝膠更低;為節(jié)省貨運(yùn)飛船空間,保溫材料體積要更小。
如何在降低熱導(dǎo)率的情況下,進(jìn)一步縮小氣凝膠的體積,成為306所研發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨的首要難題。306所熱防護(hù)技術(shù)部有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹:“經(jīng)過5個(gè)月的技術(shù)攻關(guān),研發(fā)人員終于找到了突破口。我們以現(xiàn)有氣凝膠材料為基材,通過特殊工藝將現(xiàn)有的氣凝膠材料‘真空化’,制備成真空絕熱板,其熱導(dǎo)率只有原有氣凝膠材料的一半,且具備優(yōu)異的隔氣性和耐刺穿性?!?/p>
“從在天舟一號(hào)上首次應(yīng)用,到在天舟二號(hào)上技術(shù)升級(jí),再到伴隨天舟四號(hào)開啟新的‘太空之旅’,氣凝膠材料的迭代升級(jí),正是306所‘刻苦攻關(guān)、開拓新研’精神的有力詮釋。”上述負(fù)責(zé)人表示。
助航天事業(yè)逐夢(mèng)
“我們的一件核心專利于2018年獲得中國(guó)專利金獎(jiǎng)?!?06所預(yù)研處有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,306所在氣凝膠材料領(lǐng)域取得的創(chuàng)新成就,離不開該所建立的一套完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系?!爸v究布局時(shí)效”“注重專利價(jià)值”“鼓勵(lì)技術(shù)轉(zhuǎn)化”是306所做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理工作的關(guān)鍵詞。
“講究布局時(shí)效”是指一手抓自主創(chuàng)新,一手抓專利布局。專利布局人員與技術(shù)研發(fā)人員如影隨形,以保證技術(shù)創(chuàng)新和專利布局同步開展,實(shí)現(xiàn)了“哪里有創(chuàng)新,哪里就有專利”。
“注重專利價(jià)值”是指鼓勵(lì)研發(fā)人員布局一批高價(jià)值專利。306所預(yù)研處有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹:“為提升專利價(jià)值,我們從多維度對(duì)新技術(shù)進(jìn)行價(jià)值評(píng)估。在創(chuàng)造階段,評(píng)估技術(shù)的市場(chǎng)潛力;在運(yùn)用階段,評(píng)估專利轉(zhuǎn)化的市場(chǎng)效益;在保護(hù)階段,評(píng)估專利保護(hù)的權(quán)利范圍。針對(duì)高價(jià)值專利,該所制定了一系列獎(jiǎng)勵(lì)措施,有效促進(jìn)了專利質(zhì)量的持續(xù)提升?!?/p>
在“鼓勵(lì)技術(shù)轉(zhuǎn)化”方面,為了使306所研發(fā)的氣凝膠等先進(jìn)材料應(yīng)用于更多領(lǐng)域,該所下大力氣促進(jìn)專利技術(shù)面向國(guó)家重大需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,針對(duì)不同層次、不同領(lǐng)域,制定了專門的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化制度和獎(jiǎng)勵(lì)辦法,促進(jìn)了氣凝膠材料在航空航天、石油石化、新能源等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。
306所預(yù)研處有關(guān)負(fù)責(zé)人表示:“目前,我們已發(fā)展形成一套相對(duì)完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系,擁有600余件專利,在服務(wù)我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的同時(shí),積極探索航天特種材料的市場(chǎng)價(jià)值。”
從天問“探火”到天舟“送貨”,在“極寒”“極熱”嚴(yán)酷環(huán)境的歷練下,306所自主研發(fā)的氣凝膠材料不斷升級(jí),為多種航天器披上“太空戰(zhàn)甲”,成為中國(guó)航天夢(mèng)的守護(hù)者。(馮飛 田少星)