我国抗震神器问世 竟然利用火箭发动机的原理研发

2017-09-14 10:04 来源: 央视网
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  央视网讯 今年的8月8日,四川九寨沟发生7.0级地震,相隔一天,新疆博尔塔拉州精河县又发生6.6级地震。

  作为自然界中毁灭性最高的灾害之一,人们谈及地震就会为之恐慌,近来,一种可以让建筑物抵销80%地震能量的“抗震神器”问世了,而且这种“抗震神器”还是利用火箭发动机的原理研发出来的,火箭和抗震神器,这到底是怎么结合到一块儿的?

  航天科技四院80%收益来自民品资源共享共同发展

  8月的最后一天,位于陕西省渭南市的大荔县实验小学迎来了孩子们开学前的报到日。

  让孩子们除了迎接他们的新老师、新同学还有崭新的、高标准的教学楼。这所占地80亩的大荔县实验小学洛滨校区于两个月前刚刚竣工,三栋教学楼能够容纳3600名学生。之所以说建筑标准高,是因为在每一栋教学楼的下面增添了一种神秘的建筑部件-“隔震支座”,是建筑抵抗地震的有效装备。

  孩子们报到的同时,中国航天科技集团四院41所的唐春昱和赵新男打开了教学楼的一处通风口,下到建筑的底部。隔震支座每6米一个,呈网状分布,在这个地下空间有30个,支撑着整栋教学楼,同时肩负起抗震的工作。

  中国航天科技集团四院41所固体火箭发动机首席专家 尤军峰:地震波最厉害的就是横波,地面是横向摆动。瞬间这个楼房就会倒塌。

  传统的抗震技术是把建筑物上部结构和基础牢固地连接在一起,就是把房子盖得更结实,用更粗的钢筋、更多的混凝土浇注,但这样抗震效果并不理想。而隔震支座则是在上部结构与地基之间增加隔震层,安装橡胶隔震支座,起到与地面的软连接,通过这样的技术,可以把地震80%左右的能量抵消掉。而这样的抗震技术竟然来源于火箭发动机。正是研发火箭固体发动机的设计师们研发了这项技术。

  位于陕西西安城郊的一处工厂内,炼胶师祁向礼开始对炼好的橡胶像揉面一样进行挤压。祁向礼炼的这种橡胶延伸率高达600%,能达到航天级橡胶的材质要求。反复挤压是为了让橡胶里的配方充分融合,制作完成的隔震支座能做到与建筑同寿命,没有发生地震不用更换,而橡胶配方正是航天人的得意之作。

  中国航天科技集团四院41所固体火箭发动机首席专家 尤军峰 :运载火箭或者导弹一放十年二十年,不能老化,硬了不行、性能变了也不行。

  隔震支座的工作原理与火箭的柔性喷管很接近,要有足够的支撑力扛起上面的建筑,而在抗拉力上,要具备弹性又不至于被拉断。记者看到工人们正把同样厚度的橡胶片一张张地称重,每片的厚度在3毫米,厚一点或薄一点都不行,一个隔震支座里面由35道特种钢板和橡胶片黏结在一起。正是橡胶与钢板的完美黏结才让隔震支座支撑起上面的建筑,这样的黏结技术同样来自于航天。

  目前,隔震技术在我国被逐渐重视起来,云南、新疆、甘肃等地已经对学校、医院等公共设施采取强制性措施,要求这些建筑必须采用隔震技术。中国航天科技集团四院41所从中看到了商机,2016年,他们找到了陕西的一家工厂,共同合作生产这种隔震支座。

  按照目前我国每年新增建筑16亿平米计算的话,如果10%的建筑采用隔震技术,每年的产值高达26亿元,面对这片蓝海市场,航天人提前迈出了脚步,和民企强强联合,共同推广工程应用。

  除了隔震支座,中国航天科技集团四院的41所还有一款产品,增雨防雹火箭,占据了全国60%以上的市场份额。

  在陕西省西安市周至县的一处山脚下,周至县气象局的工作人员正从仓库里取出两枚火箭弹准备向天空发射,这种火箭和武器无关,而是为了周边地区的增雨防冰雹。

  发射点的上游就是黑河水库,其蓄水量在1.1亿立方米,是供应西安市用水和周边农田灌溉的主要水源地。增雨防雹火箭一旦达到飞行高度,就会自动播撒碘化银催化剂,使人工晶核与空气中的水汽充分结合,形成降雨。和动辄几十万上百万的军用火箭相比,每发增雨防雹火箭的售价仅为几千元。

  陕西中天火箭技术有限公司总经理 李健:既保留了军品发动机火箭生产的安全性和可靠性,同时也兼顾到增雨防雹火箭民用市场的低成本化以及方便使用这样一个新的要求。

  和航天火箭不同的是,增雨防雹火箭的外壳并不是金属的,它采用了成本更低的特种玻璃纤维,制造车间内,排列整齐的纤维丝线轴犹如纺线般缠绕在固体催化剂上,形成一套全新的外衣。区别于军用火箭,增雨防雹火箭还要考虑发射后的安全问题,在高空作业完毕后,为了避免几公斤的弹壳坠落地面产生危害,工人们需要向弹头内部填装降落伞。

  伞舱、发动机、弹头总装完毕,就是最后的尾翼安装和检验工作了,每一发火箭都有属于自己的编号和数值。检测员武凤芝告诉记者,最忙的时候一天要生产200多发火箭弹。作为军民融合的代表,航天科技集团四院下属的中天火箭公司每年产生超过两亿元的效益,占据着国内增雨防雹市场的半壁江山。

  中国航天科技集团四院41所所长 任全彬:从2001年到2016年我们统计一下,大概我们交付了20多万发增雨防雹产品,基本上我们在国内市场的占有率60%以上,是国内最大的增雨防雹火箭生产的单位,在国家的粮食增产这些方面做出了非常大的贡献。

  而隔震支座、增雨防雹火箭仅仅是这家航天单位军民融合产品的九牛一毛,固体火箭技术应用、精细化工、复合材料、特种金属材料与装备位列行业优势地位,产值150亿元,民品产业占据了航天科技四院80%的收益比例。

  中国航天科技集团四院党委书记 张康助:军民融合是国家战略,就是军转民,或民参军,就是充分利用军品的时候和人才来为国民经济建设服务。另外要充分发挥民用产业的人才技术等等资源优势,为军品服务,实现资源共享,促进国防建设和国民经济建设,这是我个人这样来理解的。

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