▲ 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司
74载栉风沐雨、砥砺前行，中国建筑材料科学研究总院有限公司（简称中国建材总院），自1950年创立以来，始终站在中国建材科技的最前沿，坚持科技报国，勇担开路先锋，汇聚磅礴之力，肇始建材之光，历史之根深植于新中国筚路蓝缕的发展历程，孕育形成了“胸怀祖国的大我精神、敢为人先的攻坚精神、守正创新的探索精神、勇担使命的奉献精神”，造就了中国建材总院深厚的文化积淀与卓越的学术追求，成为我国无机非金属材料领域的战略科技力量。
哈尔滨玻璃钢研究院有限公司（以下简称“哈玻院”）作为中国建材总院复合材料学科的重要单位，始终站在国家科技发展的前沿。随着火箭的轰鸣声和烈焰的升腾，神舟十八号载人飞船成功发射，再次点燃了国人的航天梦。这不仅是中国航天事业的又一次辉煌成就，更是中国科技力量的集中展现。其中，哈玻院凭借其先进的复合材料技术，为神舟十八号载人飞船的稳定性和安全性提供了有力的科技支撑。
胸怀祖国 矢志不渝
以胸怀祖国的大我精神为坚实基石，哈玻院自成立起便踏上了科技报国的征途，其科研成果在神舟飞船这一国家重大航天工程中得到了充分体现。神舟飞船系统结构由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心，航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱也称动力舱，为飞船在轨飞行和返回时提供能源和动力。
回溯至1995年6月，哈玻院的前身——国家建材局哈尔滨玻璃钢研究所与航天工业总公司八院第八〇一所针对推进分系统碳纤维复合材料主承力构件—轨道舱安装支板、推进舱承力截锥体和气瓶安装支架的使用环境、承载及重量、尺寸精度等技术指标进行多次技术沟通，并提交了技术方案，经过航天工业总公司八院第八〇一所对比多家单位方案后，哈玻所技术方案得到了一致认可，并进行了后续的工程样机的研制工作。
▲ 神舟飞船承力截锥体及气瓶安装支架
敢为人先 攻坚克难
在研发初期，哈玻院依据仅有的产品接口尺寸及承载要求，以“敢为人先”的精神，深入开展了结构、成型工艺及结构试验等设计工作。特别是推进舱的承力截锥体——这一当时国内航天器上尺寸最大且结构复杂的主承力锥壳，其大开口、大锥度、多开口的特点给成型工艺带来了前所未有的挑战。对于复合材料主结构件而言，成型质量直接关系到力学性能的好坏。为了确保产品质量，项目团队摒弃了传统的溶液预浸料方法，转而研发并采用了热熔预浸料进行结构件的铺放。这一创新不仅解决了碳纤维与树脂体系的浸渍问题，还开发出了一种适合金属模压工艺的预浸料树脂体系。
此外，如何确保纤维铺放角度的准确性和纤维的连续性也是一大难题。项目组成员经过反复讨论和试验，最终创新性地提出分区域变角度铺层技术，完美解决了这一工艺难题。
历经五年的攻坚克难，项目组于1999年圆满完成了从模样到初样，再到正样的全周期研制任务。期间经过静力测试、模态分析、振动模拟、系统热试车、热真空环境及高低温循环等地面试验考核，全面验证了其技术性能均达到设计要求，并提供用户模样件一套、初样件七套、正样件二套，共十套，其中第八套装备了神舟一号试验飞船。
▲ 神舟一号飞船推进舱
守正创新 精益求精
神舟飞船承力截锥是飞船推进舱推进分系统主承力构件之一，是当时我国在航天器型号上使用的尺寸最大的复合材料主承力结构，产品最薄处只有1.2mm，相比于采用航天器结构中常用的铝合金材料结构减重达30%以上，其上作用的发动机推力载荷以及飞行中过载载荷达16吨。复合材料制品在激烈交变的温度环境下尺寸及力学性能更稳定、有效提高了装在本结构上的推进系统的精度，此外碳纤维复合材料所具有的优良减震性能改善了飞船发射时航天器所受到的恶劣力学环境，提高了航天器上设备和发动机的可靠性。结合承力截锥、气瓶安装支架的力学环境、结构特点、使用要求，哈玻院人攻克了材料优化设计技术、碳纤维热熔预浸技术、大开口多开口复杂结构复合材料结构设计技术、大尺寸大锥度碳纤维复合材料薄壁构件的成型工艺技术、大开口碳纤维复合材料圆锥壳开口补强技术、复杂形状结构件一体成型模具设计技术、复杂载荷条件下结构试验技术、精度与质量保证技术等一系列技术关键和技术难题，产品各项性能均达到了国内领先、国际先进技术水平，并获得了国家科技进步二等奖。
▲ 国家科学技术进步奖证书
勇担使命 砥砺前行
神舟系列飞船研制任务的顺利进行，解决了载人飞船工程的急需，为我国今后在航天器结构中应用大型复合材料主承力构件打下了坚实的技术基础，推动了大型高承载复合材料在航天领域的应用和技术进步。2021—2023年哈玻院圆满完成空间站及飞船用复合材料主结构件的科研任务，成果被广泛应用于问天实验舱、梦天实验舱、天和核心舱等舱段。助力神舟系列飞船、天舟货运飞船等重大工程，2021—2023年参与百余颗卫星发射，包括高分三号03星、天绘-4卫星等，连续3年助力快舟系列运载火箭，为我国航天科技实现高水平自立自强作出了卓越的贡献。
在航天科技飞速发展的浪潮中，哈玻院以其卓越的技术实力和不懈的创新精神，为总院建设成为世界一流科技型企业，为玻璃钢/复合材料行业发展，为我国加快建设航天强国与现代化建设贡献了重要力量。随着神舟十八号的顺利发射，哈玻院的创新故事仍在继续。
（编辑：王星）
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