焱盾先锋：攻克航天动力绝热材料难题 以原创技术守护航天生命线

近日，来自西北工业大学的 “焱盾先锋” 团队在航天动力绝热材料领域取得重大突破，其研发的轻质化、耐烧蚀绝热材料成功破解多项技术瓶颈，为我国航天动力装备安全稳定运行提供了关键材料支撑。该团队由航天学院李江教授指导，博士研究生王逸溦牵头，深耕航天绝热材料领域多年，用千锤百炼的科研坚守与原创技术，在固体火箭发动机新型绝热材料研发之路上写下浓墨重彩的一笔。

航天动力安全亟待材料突破

固体火箭发动机作为我国战略战术导弹的动力心脏与航天运载领域的中坚力量，其工作环境极端严苛——温度超 3000℃、压强高达 10MPa。绝热层作为固体发动机的“超级隔热服”，是保障其安全稳定运行的生命线。然而，绝热层失效引发的灾难性事故频发，传统增厚绝热层的解决方案与航天运载领域“克克计较”的减重需求相悖，轻质化与安全性的平衡成为行业痛点。

在性能与安全的平衡路上，横亘着三大亟待解决的技术难题：轻质化与耐烧蚀存在天然矛盾，绝热层密度下降 10% 会导致烧蚀率增大 30%；传统材料难以抵御导弹大机动等极端工况，大机动飞行环境下烧蚀率会骤增 5-10 倍；新型填料难以克服高导热问题，造成发动机壁温异常上升，威胁发动机安全工作。这些难题，成为制约航天动力装备升级的关键瓶颈。

从震撼到坚守的攻坚之路

“当第一次直面发动机残骸时，布满灼痕的碎片深深震撼了我，我真切认识到：绝热层，这道看似薄薄的屏障，竟是守护航天事业的生命线，这份震撼更化作使命的召唤，让我笃定了研究的方向。”回忆起本科实习的这段经历，王逸溦至今记忆犹新。硕士阶段，依托固体推进全国重点实验室顶尖平台，她提出“结构创新、精准调控”的研发构想，并牵头组建“焱盾先锋”团队。

然而，研发之路绝非坦途。初试阶段，100多种配方均被淘汰，研发工作一度陷入僵局；中试阶段更遇重创——因对高能推进剂威力估计不足，在开展模拟发动机试验时，高速射流瞬间击穿绝热层，数月心血付诸一炬。

但一次次的跌倒，反而淬炼出他们更坚韧的意志。40℃酷暑中，团队成员身着厚重防护服坚守试验岗位，汗水浸透衣衫；深夜的办公室里，数据推演的灯光彻夜长明。正是这份执着，让团队在反复试验中不断突破技术壁垒，实现了科研新手到准航天人的蜕变。

三大核心技术实现性能跃升

团队历经1000多个日夜的攻关，测试200余种配方，开展500余次性能测试，成功突破三大核心技术，实现航天动力绝热材料的性能跃升。

核心技术一是非连续相结构设计与强化技术。团队基于橡胶发泡工艺构建了稳定的微米级泡孔结构，如同蜜蜂筑巢的多边形孔洞，颠覆传统连续相结构，大幅降低材料密度，密度最低可达0.65g/cm3。

核心技术二是多尺度抗侵蚀增强技术。针对导弹大机动带来的极端烧蚀环境，团队提出了微-纳多尺度协同增强策略，纳米填料填补细微缝隙，微米纤维骨架支撑整体结构，构建了一层3D立体防护网，将极端热流层层削弱，使材料抗烧蚀性能提升47%。

核心技术三是耐极温纳米填料改性技术。团队从通过破坏极性基团、打破传热链路两方面入手，突破了纳米填料核-壳包覆关键技术，攻克纳米填料高导热及易团聚难题，显著提升了绝热材料的隔热效能。

目前，该项目团队已获22项国家发明专利，发表31篇 SCI 论文，核心知识产权均为团队成员自主研发。目前，该成果已经在西安航天动力技术研究所及西安现代控制技术研究所得到应用。团队计划注册成立公司，加快产业化进程，以中国原创材料技术守护航天动力心脏，助推大国重器问鼎苍穹。正如项目负责人王逸溦所言：“实验室的突破只是起点，让技术服务于大国重器，才是科研的真正价值。”（供稿人：王逸溦）

焱盾先锋团队合影

焱盾先锋团队开展发动机试验