近日，中国科学院沈阳自动化研究所联合多家单位在空间大型结构在轨建造领域取得关键技术突破，成功研发碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)管状单元拉挤成型 + 激光透射焊接一体化技术，为空间太阳能电站、超大口径天线、在轨服务平台等公里级超大型空间设施，提供轻量化、高强度、高可靠的复材制造新方案。相关成果已发表于国际权威期刊《Space: Science & Technology》。
随着航天强国建设加速，空间太阳能电站等超大型空间设施成为发展重点，传统 “地面制造 + 火箭发射” 模式受整流罩尺寸、发射过载等限制，已难以满足数百米至公里级结构建造需求。在轨建造无需折叠发射、不受运载尺度约束，可直接在空间完成构件制备与集成，是下一代航天系统的核心方向。而CF/PEEK 热塑性复合材料因高比强度、高刚度、耐极端环境、可快速焊接等优势，成为在轨建造的首选材料之一。 此次研究瞄准在轨建造两大核心难题 ——高性能结构单元高效制备与构件间可靠连接，创新提出 “连续拉挤成型 + 激光透射焊接” 一体化技术路线： ✅ 连续拉挤成型：采用 CF/PEEK 热塑性预浸带，通过自主研发的原理样机，实现中空管状构件连续、稳定、高效制备；明确温度与拉挤速度最优工艺窗口，复合管兼具高比强度、高刚度与优异空间环境适应性。 ✅ 激光透射焊接：创新采用 3D 打印高透光 PEEK 接头，与 CF/PEEK 管件实现非接触、高精度、高强度一体化连接；焊缝抗老化、可靠性高，克服传统胶接、机械连接短板，满足空间长期承载要求。 空间自动化技术研究室空间结构动力学及优化设计团队长期致力于空间大型结构在轨建造与复合材料应用研究，持续推进先进制造技术与航天工程的交叉融合。
来源:中国科学院沈阳自动化研究所
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