神州飞船上可能应用到的激光技术

“神州八号”的成功发射，并与 “天宫一号”的顺利对接，为中国2020年左右建成空间站迈出关键一步。我国的航天技术再次获得重大突破，其中，激光技术在航空航天领域内的应用功不可没。　　
那么，神州八号上可能用到哪些激光技术呢？经过分析，可能有以下几方面采用了此项技术：
（一）发射装置及飞船内部电子仪器的精密焊接　　
这是激光在航空航天领域应用的较广泛的技术，由于激光焊接相对于电子束、等离子束和传统焊接方法有自己*特的优势，如能量密度高、热影响区和变形区小、可焊接不同材料的组合、具有高的柔性等，再加上密封性好、适合在真空等特殊环境下加工，因此激光焊接在航天件中得到广泛应用，如传感器、密封件、钽电容等。　　
（二）飞船外壳及特种合金零部件的切割加工　　
在航天航空设备的制造中仅外壳的设计就需要多次反复试验，由于外壳采用特殊金属材料制成，强度高、硬度高、耐高温，普通的切割手段很难完成材料的加工，激光切割作为一种高效加工手段而得到广泛应用。　　
激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割的全新切割法，能将能量聚焦到微小的空间，从而获得较高的辐照功率密度（105～1015W/c m2），从而具有更高的切割精度、更低的表面粗糙度值、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。　　
另外，在神州八号飞船中，内部的零部件也同样大量采用铝合金、钛合金、耐高温合金等特种合金，结构形状复杂，成形要求精确，而大功率激光切割机加工技术的引进，能提高加工的质量，降低模具投资成本，缩短生产周期，特别适用于复杂零配件加工。　　
该零配件加工采用的就是高功率激光切割机，如今国产化大功率激光切割机加工技术已具备国际先进水平。　
（三）太阳电池片划片　　
飞船脱离运载火箭顺利进入太空后，展开后的太阳帆板相当于一个小型发电站，通过将太阳能转换成电能，来为飞船上的电器设备提供能源。飞船上虽备有应急电源，但支持的时间有限，所以主要还是依靠太阳帆板提供电能。　　
这一次，神舟八号飞船电源帆板采用了新的太阳电池片：三结砷化镓新型电池，原来从神一到神六采用的是单晶硅太阳电池，以前只能达到14.8％的光电转换效率，而神八和“天宫一号”采用的都是转换效率达到26.8％的高效三结砷化镓太阳电池。因此，发电能力提高了50%。　　
这种电池的衬底通常为锗(Ge)，在进行叠层的外延生长之前，需要对衬底进行划片处理。衬底划片的质量直接影响电池的性能。　　
激光划片技术，特别是短波长激光如绿光/紫外激光，其加工热影响区小，划线质量优越。无接触式加工避免刀片加工产生的应力，可以有效提高衬底的优等品率，同时对电池性能也有很大的改善，因此在太阳电池片制造过程中获得广泛应用。
（四）航天零部件的打标　　
**产品、航空航天零部件要求进行高质量的跟踪，零部件的打标也通常使用激光打标来完成，如航天用传感器、航天用刀具等。激光打标因其标记的内容不可擦除，耐酸碱腐蚀，不会被**溶剂溶解，因此被广泛应用于航天及**产品的质量追踪等。 　　
除此之外，飞船还可能使用激光进行金属板毛化、材料表面强化等。　
交会对接对建立空间站、运送航天员、补给物资，乃至太空救援至关重要，完全掌握这项技术有助登临月球以及地外行星。此次交会对接任务完成后，神舟飞船将逐步形成状态固化的天地往返载人飞船，组批投产。随着中国的航空工业以令人惊叹的速度大跨步的向前进，激光在航天航空领域的应用，也会越来越广泛和深入。
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