您当前位置:首页 >> 产业用 >>  行业聚焦
纤维预制体技术:锚定国家战略需求,实现突破性进展
时间:2025-12-08 10:36:43    来源:中国纺织科技  

2025年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由南京玻璃纤维研究设计院有限公司(简称南京玻纤院)和北京航天材料工艺研究所共同研发的 “顶锥一体化预制体的构建、调形控性编织技术及工程化应用”项目,荣获中国纺织工业联合会科技进步一等奖。

项目突破了顶锥一体化预制体封顶构建、调形控性、自动化编织及工程化应用等全链条关键技术,是纤维预制体工程与产业化技术的重大突破,对我国重点型号飞行器机动变轨、精准打击海上移动目标,维护国家统一和安全发展起到了重要作用。

“强强联合” 打破国外技术封锁

预制体是在平面纤维织物基础上发展起来的三维纺织材料,是先进复合材料的整体增强骨架,对航天飞行器投送能力建设与发展具有不可或缺的重要作用。

南京玻纤院和北京航天材料工艺研究所自上世纪70年代开始,建立了密切合作关系,先后承担了多项预制体及其复合材料的研制并实现工程应用,积累了研究经验,逐步赶上并部分超过了国外先进水平。合作双方优势互补、强强联合为打破国外技术封锁和我国航天飞行器等大国重器的研究发展作出了重要贡献。

南京玻纤院通过多年的技术攻关,逐渐形成了三大结构、十余种工艺门类的预制体技术体系,为国家重大装备关键部件的研制作出了突出贡献,先后荣获2项国家技术发明二等奖、3项国家科技进步二等奖等荣誉。在此过程中,项目负责人朱建勋带领技术攻关团队围绕航天飞行器“抗毁伤、飞得远、高机动”等需求,创新原理、方法,发明高密度单元、多组分结构、变纤维束单元、双调控结构,攻克关键编织技术,批产10多个重大型号关键部件,对提升我国战略威慑力、保卫国家安全发挥了重要作用。

“急国家所急”技术结出新硕果
项目团队针对整体天线罩国内外无先例、顶锥一体化预制体无相关设计原理可参考,无相近设备可借鉴,预制体形性调控机制不清等多重挑战,经多年系统研究,联合攻关,取得了3方面重要技术突破:在预制体整体构建方面,创新了预制体设计原理和制造方法,发明了纤维长路径规划与单元多维仿形整体封顶设计与制备技术;在预制体编织设备方面,首创容量超10万根纤维的自动化缠织装备,开发了大容量回转体角联锁制备技术及多参量协同集成系统;在预制体形性调控技术方面,攻克了变厚度球壳、正负曲率锥等封顶预制体编织技术,发明了“准稳态”和增强角联锁结构,陶瓷基复合材料性能大幅提升。
项目首次建立了复杂形状预制体“封顶构建、调形、控性”设计技术体系,形成了工程化制造平台,推动了纺织行业特种织造工艺及三维装备的技术进步,拓展了产业用纺织品的应用领域,促进了纺织技术和复合材料技术的多学科融合与发展。项目研究的相关技术还成功用于航天飞行器发动机喷管、扩张段、结构支架等关键部件的研制与批产,并在航空发动机、舰船螺旋桨等复合材料部件上开展应用研究。

多种顶锥一体化天线罩提高了精确制导性能,实现飞行器批量列装,突破了国外的“岛链”封锁计划,为维护我国的国防安全提供了全新装备。

“急智攻关”满足国家战略需求

我国飞行器正面临新的发展阶段,其中长航时临近空间飞行器正处于“含苞待放”时期,呼唤预制体及其复合材料新技术、新装备加快发展,尽早实现“破茧而出”。

南京玻纤院将依托“先进无机纤维与复合材料全国重点实验室”和“江苏省高性能纤维预制体及其复合材料人才攻关联合体”等平台,加强与高等学校、科研院所、特色企业的技术合作,重视源头创新、加强基础研究,构筑结构、功能、轻质一体化预制体前沿技术体系和自动化装备技术体系,以及低成本制造平台和测试评价平台,不断设计新结构、探索原创性成型方法,突破预制体低成本核心关键技术,争取在预制体技术研究、平台建设、体系搭建、工程化应用、高端人才培养等方面取得更多高质量新成果,满足先进复合材料和国家重大装备发展新需求,为实现我国预制体及其复合材料的自主可控、产业用纺织品的高质量发展作出新贡献。