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新聞動態(tài)

美國航空航天局飛船采用亞克力板作窗

NASA獵戶座飛船的窗戶能讓宇航員對太空飛行目的地和地球有極佳的視野，這一切都虧了飛船的亞克力窗戶。
NASA的工程師們正在確保這些窗戶結(jié)構(gòu)能夠更加完美，亞克力同時比之前的太空飛船上的窗戶更輕、更便宜。
  太空梭或者國際空間站上的窗戶往往由多層玻璃制成，獵戶座采用了包括內(nèi)置多層丙烯酸(亞克力)塑料窗，這個小小的變化將提高飛船窗的完整性。
   NASA位于休斯頓的約翰遜航天中心的獵戶座窗子系統(tǒng)主管Lynda Estes說為了保持太空船宇航員艙內(nèi)的壓力，保證宇航員的生命，一直以來飛船的承壓殼體上的窗部分都是采用的玻璃材料。然而玻璃這種結(jié)構(gòu)不可靠，長時間承壓會讓玻璃失去強度，輕微受損就能讓玻璃的強度大大下降。太空飛行的環(huán)境決定了這個弱點不容忽視。
由于玻璃并非是太空飛船的理想材料，工程師們開始尋找更好的替代材料。雖然結(jié)構(gòu)上完美的材料不少，但幾乎沒有透明的在獵戶座飛船的研發(fā)初期，NASA曾經(jīng)考慮過使用聚碳酸酯材料(polycarbonate)制作內(nèi)窗，但是聚碳酸酯的光學(xué)特性無法勝任高分辨率成像。隨后NASA選擇了丙烯酸材料，因為這種材料能夠提供清晰的視野，固有強度可量化。許多水族箱就使用了丙烯酸材料，透過丙烯酸塑料，游客不但能清楚看到動物，材料的強度還能保證游客和動物的安全。


　　目前獵戶座飛船有四個窗，分別在乘員艙和后殼錐，在對接艙口和宇航員使用的側(cè)艙口也額外設(shè)了新窗。錐體上每個窗都有三層，錐體窗最內(nèi)層為丙烯酸材料。2014年12月獵戶座第一次試飛行就搭載了丙烯酸窗，工程呢股市將在今年繼續(xù)深入測試丙烯酸的熱完整性，從而決定是否能在雙層甚至是單層玻璃上采用丙烯酸。
之所以要在獵戶座上采用丙烯酸材料，是為了減輕太空飛船的重量。因為結(jié)構(gòu)完整性已經(jīng)得到強化，不經(jīng)意的華商或者其它損害不會破壞丙烯酸玻璃的強度，所以也就無需設(shè)置多層丙烯酸提供冗余。減少獵戶座飛船上窗板的數(shù)量不但能減少飛船整體重量，而且丙烯酸材料只有玻璃密度的一半，重量也比玻璃輕。


　　Estes說試飛中，丙烯酸壓力窗板給窗子系統(tǒng)減少了200多磅重量。飛船的重量減少了，飛出地球大氣所需的推進(jìn)力也少一些，最終能夠降低航天成本。


　　丙烯酸材料的另一個好處是造價比玻璃便宜太多。獵戶座目前使用的玻璃窗已經(jīng)很省錢了，因為現(xiàn)在的玻璃窗是之前為“太空梭計劃”購買的存貨玻璃。隨著這批軌道飛行器退役，Estes將這些資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓給了洛克希德·馬丁公司，也是獵戶座項目的第一承包商。用這些資產(chǎn)制作窗板可以減少獵戶座玻璃窗板200多萬美元的花費。


　　要證明所有的窗板都可以用丙烯酸材料制成，還需要進(jìn)行更多的測試，但是更換窗材料為獵戶座開辟了新的前景。

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