“閱兵藍(lán)”中高速飛過的紅旗，滿滿都是航天黑科技
2015-09-08
閱兵方陣空中護(hù)旗梯隊(duì)?wèi)覓斓膰?guó)旗和軍旗鮮艷奪目，吸引了全世界的目光。據(jù)了解，這是我國(guó)首次懸掛如此巨大的紅旗進(jìn)行高速飛行展示，也是世界上飛行速度最快的巨幅紅旗。
我們常見的紅旗用普通布料印染好圖案就行了，但巨幅的紅旗要掛在直升機(jī)上高速飛行，如何保證紅旗不破，并且要具有很好展示外觀，卻是中國(guó)空間技術(shù)研究院北京空間機(jī)電研究所航天科技人員經(jīng)過刻苦攻關(guān)，運(yùn)用了大量航天高科技才解決的。下面我們就來(lái)看看閱兵紅旗運(yùn)用了哪些航天高科技。
★高科技一
航天降落傘流固耦合技術(shù)，“你中有我、我中有你”
大尺寸紅旗在高速飛行時(shí)破損是最大的問題，要弄清楚紅旗為什么會(huì)被吹破、怎么才能不被吹破，那就必須知道紅旗究竟是怎么擺動(dòng)的、擺動(dòng)的時(shí)候撕扯的力究竟有多大。長(zhǎng)期從事航天降落傘研究工作的北京空間機(jī)電研究所在接到紅旗攻關(guān)任務(wù)時(shí)，首先分析了紅旗擺動(dòng)和降落傘開傘的相似性，發(fā)現(xiàn)可以運(yùn)用航天降落傘流固耦合技術(shù)來(lái)搞清楚紅旗破損的原因。
所謂流固耦合技術(shù)，是一門“你中有我、我中有你”的交叉融合科學(xué)，即流體力學(xué)和固體力學(xué)相互交融。
拿紅旗運(yùn)動(dòng)來(lái)說，每一個(gè)時(shí)刻紅旗的擺動(dòng)形狀都完全不同，對(duì)應(yīng)的每一個(gè)形狀下風(fēng)吹在旗面上的力也是不同的，就必須計(jì)算清楚每一時(shí)刻風(fēng)吹在紅旗上每一處的力有多大，這就是流體力學(xué)問題。紅旗受到風(fēng)吹的力后，又需要馬上計(jì)算清楚紅旗會(huì)怎么擺動(dòng)，這就是固體力學(xué)問題。本來(lái)單獨(dú)的流體力學(xué)問題和單獨(dú)的固體力學(xué)問題就已經(jīng)十分復(fù)雜了，把這兩個(gè)問題交融在一起，相互緊密關(guān)聯(lián)，解決起來(lái)就更難了，是當(dāng)前全世界公認(rèn)的難題。這么復(fù)雜的科學(xué)問題其實(shí)隱藏在身邊無(wú)數(shù)的簡(jiǎn)單現(xiàn)象中，比如洗衣機(jī)洗衣服時(shí)一邊攪動(dòng)衣服、一邊用水流沖刷衣服，這也包含著復(fù)雜的流固耦合問題。
接到緊張的任務(wù)后，北京空間機(jī)電研究所閱兵紅旗項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)夜以繼日地開展著研究。模擬計(jì)算中，紅旗每擺動(dòng)一秒，就得用高性能工作站計(jì)算一天。經(jīng)過艱苦的研究攻關(guān)，大量的模擬計(jì)算數(shù)據(jù)表明，材料和紅旗邊角自由甩動(dòng)對(duì)紅旗破損影響最大，使用合適的布料和限制邊角甩動(dòng)就能大大減輕紅旗受到的撕扯力。
★高科技二
航天降落傘材料技術(shù)，特制涂料防風(fēng)雨
用于航天器降落傘的特制布料正好可以在閱兵紅旗項(xiàng)目中派上用常用這種材料制作的神舟飛船降落傘可承載重達(dá)3噸的載人飛船返回艙，降落傘折疊起來(lái)還能放入一個(gè)大號(hào)的行李箱。如果用此種布料來(lái)做一件衣服，重量比一個(gè)雞蛋還輕。這種材料已經(jīng)大量應(yīng)用到生活用品上，比如現(xiàn)在流行的超輕透氣的戶外皮膚風(fēng)衣，攜帶方便結(jié)實(shí)耐用的購(gòu)物袋等等。
但是，如果簡(jiǎn)單地用這種材料制作閱兵紅旗，會(huì)太透光，飛行起來(lái)的展示效果不好。因此，北京空間機(jī)電研究所請(qǐng)專門的材料研制廠家經(jīng)過攻關(guān)研究，在布料上涂了一層特制的涂料，既改善了外觀，又使紅旗有很好的防雨能力，即使閱兵時(shí)下雨紅旗也能迎風(fēng)飄揚(yáng)。經(jīng)過特殊涂刷的這種特制布料，未來(lái)可推廣應(yīng)用到高端的雨衣、防雨布、戶外防雨服等生活用品上。
★高科技三
航天降落傘縫紉技術(shù)體現(xiàn)“針功夫”
閱兵紅旗尺寸巨大，國(guó)旗長(zhǎng)9米高6米，單塊布料不夠大，必須用多塊布料拼接而成。在拼接方面，閱兵紅旗采用了航天降落傘縫紉技術(shù)。這種技術(shù)本質(zhì)上和平時(shí)縫紉衣服是一樣的，但應(yīng)用于航天降落傘的縫紉，對(duì)縫紉機(jī)選擇、縫合形式、縫紉寬度、縫線針腳長(zhǎng)度、縫線松緊程度、縫線的材料等等都有嚴(yán)格的要求，有專門的航天標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定，縫制紅旗必須滿足航天標(biāo)準(zhǔn)要求才能使用。當(dāng)然，按照航天標(biāo)準(zhǔn)來(lái)也可以制作服裝，成本可能會(huì)高一些，但做出來(lái)的質(zhì)量是絕對(duì)一流的，穿幾十年也不會(huì)開線。
本文出自科易網(wǎng)社區(qū)http://www.1633.com/sns/
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明
