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軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄(續(xù))

(2015年度)

工業(yè)和信息化部辦公廳國(guó)防科工局綜合司

36　殼式一體化核供熱堆技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)核建設(shè)集團(tuán)公司中核能源科技有限公司、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院

【技術(shù)簡(jiǎn)介】殼式一體化核供熱堆技術(shù)是我國(guó)歷時(shí)20余年自主研發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代先進(jìn)反應(yīng)堆，曾獲國(guó)際科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。其在成熟的壓水堆基礎(chǔ)上，采用了先進(jìn)的反應(yīng)堆安全理念和一系列先進(jìn)技術(shù)，具有良好的固有安全特性和非能動(dòng)安全性。通過(guò)5 MW實(shí)驗(yàn)堆的建設(shè)運(yùn)行和200 MW核供熱堆關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，充分驗(yàn)證了該技術(shù)的安全可靠性。殼式一體化核供熱堆技術(shù)成熟，在提供安全、清潔、經(jīng)濟(jì)和高品質(zhì)的工業(yè)蒸汽，城市集中供熱及制冷，淡化海水和熱電聯(lián)供的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境的零排放，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，是國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)能減排技術(shù)，已經(jīng)具備商業(yè)示范和推廣的條件，并被列入國(guó)家多個(gè)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃。

【主要技術(shù)指標(biāo)】熱功率：200 MW；反應(yīng)堆設(shè)計(jì)壽期：60 a；主回路工作壓力：7.0 MPa；主回路堆芯溫度：入口230 ℃/出口278 ℃；中間回路工作壓力：7.8 MPa；中間回路工作溫度：入口203 ℃，出口243 ℃；蒸汽發(fā)生器出口壓力：1.6 MPa；蒸汽發(fā)生器出口溫度：201 ℃。

【預(yù)期效益】1座200 MW核供熱堆用于集中供熱，可以滿足400～500萬(wàn)m2建筑面積供暖, 用于工業(yè)供汽每小時(shí)可以提供300 t的飽和工業(yè)蒸汽，用于大面積制冷可為200～300萬(wàn)m2的建筑面積進(jìn)行制冷,用于海水淡化可為日產(chǎn)33～36萬(wàn)t淡水的淡化廠提供能源。目前，我國(guó)工業(yè)蒸汽和集中供暖主要熱源為蒸汽鍋爐，經(jīng)濟(jì)性分析表明，核能供熱成本低于燃油鍋爐供熱成本，且接近于燃煤鍋爐供熱成本。與同等規(guī)模的燃煤鍋爐相比，每年可減少25萬(wàn)t煤炭運(yùn)輸量，少排放38.5萬(wàn)t二氧化碳、0.6萬(wàn)t氧化硫、0.16萬(wàn)t氮氧化物、0.5萬(wàn)t煙塵和5萬(wàn)t灰渣。由此可見(jiàn)，其不僅具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有顯著環(huán)境效益，這對(duì)于改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)現(xiàn)具有重大的戰(zhàn)略意義。

37　HD—4002系列鈾礦勘查綜合測(cè)井儀

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司北京地質(zhì)研究院

【技術(shù)簡(jiǎn)介】HD—4002系列鈾礦勘查綜合測(cè)井儀是鈾礦地質(zhì)系統(tǒng)首次研制的針對(duì)鈾礦勘查的一套體系完備、設(shè)備齊全的綜合測(cè)井系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于各種鈾礦類型和環(huán)境條件下的鈾礦勘查工作，包括針對(duì)北方砂巖型鈾礦勘查的HD—4002車載綜合測(cè)井儀、針對(duì)南方熱液型鈾礦勘查的HD—4002A輕型綜合測(cè)井儀和針對(duì)3 000 m超深度科學(xué)研究的HD—4002B深井綜合測(cè)井儀。在研制過(guò)程中，突破和取得了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新成果。

【主要技術(shù)指標(biāo)】

1)測(cè)井參數(shù)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3　測(cè)井參數(shù)技術(shù)指標(biāo)

2)功耗：≤50 W。

3)測(cè)井深度：0～3 000 m。

【預(yù)期效益】隨著國(guó)家核電的快速發(fā)展，鈾資源需求大幅增長(zhǎng)，鈾礦勘探工作任務(wù)亦將保持較高增長(zhǎng)，2015年鈾礦勘探經(jīng)費(fèi)較2014年增加數(shù)億元，鈾礦勘探、地浸采礦測(cè)井工作任務(wù)量大幅增加； HD—4002系列鈾礦勘查綜合測(cè)井儀也適用于煤田地質(zhì)勘探、水文、環(huán)境工程和有色地質(zhì)勘探測(cè)井工作。截至2010年，國(guó)內(nèi)需求20～50臺(tái)套，預(yù)計(jì)技術(shù)服務(wù)年收入300萬(wàn)元，產(chǎn)品年銷售1 000萬(wàn)元。

38　鈦合金薄壁復(fù)雜精密鑄造技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京百慕航材高科技股份有限公司

【技術(shù)簡(jiǎn)介】鈦及鈦合金具有一系列優(yōu)異的特性，如密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕和耐高溫等，其工業(yè)化生產(chǎn)僅50多年就展示出強(qiáng)大的生命力，成為航空、航天、能源、船舶、化工及醫(yī)療領(lǐng)域不可缺少的材料。但鈦的化學(xué)活性高，鑄造難度大，常規(guī)鑄造技術(shù)難以滿足目前航空航天等領(lǐng)域?qū)Ρ”?、異性、結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一鈦合金精密鑄件的需求。

該公司突破了合金研究與制備、鑄件設(shè)計(jì)與制造、型殼材料與制造、鑄件離心鑄造成型、鑄件熱等靜壓處理與熱處理、鑄件酸洗、鑄件補(bǔ)焊、鑄件無(wú)損檢測(cè)、鑄件理化力學(xué)性能分析、國(guó)內(nèi)外技術(shù)規(guī)范等與鈦合金精密鑄造相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，擁有大型復(fù)雜薄壁鈦合金精密鑄造的成套技術(shù)和一系列獨(dú)特的創(chuàng)新型技術(shù)。陶瓷型精密鑄造、石墨加工型鑄造和特種砂型鑄造等工藝技術(shù)成熟；型殼制造技術(shù)化學(xué)穩(wěn)定性高、耐火度高、強(qiáng)度高、精度高，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。該公司擁有多項(xiàng)專利及自有技術(shù)，建立了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的鈦合金精密鑄造生產(chǎn)線。

【主要技術(shù)指標(biāo)】采用先進(jìn)的鈦合金鑄造技術(shù)，能夠制造大型、復(fù)雜、薄壁鈦合金鑄件，滿足GB/T 6614《鈦及鈦合金鑄件》、GJB 2896A《鈦及鈦合金熔模精密鑄件規(guī)范》、HB 5448《鈦及鈦合金熔模精密鑄件》、ASTM B367《鈦及鈦合金鑄件標(biāo)準(zhǔn)》及AMS等標(biāo)準(zhǔn)要求。

鑄件材料為ZTC4、ZTA15等各種鑄造鈦合金；鑄件性能：Rm為450～950 MPa，δ為5%～10%；工作溫度：室溫350～500 ℃。

【預(yù)期效益】預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益顯著。

39　航空航天用特種高溫電纜加工技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十三研究所

【技術(shù)簡(jiǎn)介】該技術(shù)產(chǎn)品為航空航天用聚酰亞胺/聚四氟乙烯復(fù)合絕緣無(wú)縫繞包電線電纜(在國(guó)內(nèi)稱為FF47系列)以及乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣電線電纜(在國(guó)內(nèi)稱為C55系列)，其作為航空航天環(huán)境下使用的高溫安裝導(dǎo)線，主要依據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)SAE AS22759/180～/192系列和國(guó)軍標(biāo)GJB 773B。其中FF47系列電線電纜使用新型材料聚四氟乙烯/聚酰亞胺組合絕緣(PTFE/PI)作為主要絕緣材料，具有質(zhì)量輕、使用溫度廣、耐磨、耐化學(xué)試劑、耐切割和耐電弧等突出優(yōu)點(diǎn)，其長(zhǎng)期工作溫度可達(dá)-65～+260 ℃，可廣泛應(yīng)用于軍用飛機(jī)、民用飛機(jī)、衛(wèi)星和武器等設(shè)備上作為機(jī)內(nèi)連線。該類線對(duì)減輕航空航天飛行器自身質(zhì)量，提高其綜合性能具有很高的實(shí)用價(jià)值。C55系列電線電纜以鍍銀銅合金絞線為導(dǎo)體，以交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物(X-ETFE)為絕緣材料，不僅具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、質(zhì)輕、低燃或不燃、耐高低溫及優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)還具備真空逸氣少、耐紫外照射、耐輻照和耐原子氧等針對(duì)空間環(huán)境的特殊性能?？捎糜谛l(wèi)星、飛船的艙內(nèi)外部件、空間戰(zhàn)對(duì)接機(jī)構(gòu)、宇航服、月球車和預(yù)警機(jī)等系統(tǒng)間連接以及信號(hào)與電力傳輸線，并且由于該類線纜可靠性高，在一些高可靠要求的場(chǎng)合也可以使用，如艦艇與戰(zhàn)車關(guān)鍵部位的高溫導(dǎo)線。

【技術(shù)指標(biāo)】

1)FF47系列電纜。電纜使用新型材料聚四氟乙烯/聚酰亞胺組合絕緣(PTFE/PI)作為主要絕緣材料，質(zhì)量輕、使用溫度廣(溫度等級(jí)：-65～260 ℃)、耐磨、耐化學(xué)試劑、耐切割、耐電弧。達(dá)到SAE AS22759/80～/92標(biāo)準(zhǔn)要求。

2)C55系列電纜。電纜以鍍銀銅合金絞線為導(dǎo)體，以交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物(X-ETFE)為絕緣材料，不僅具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、質(zhì)輕、低燃或不燃、耐高低溫及優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)還具備真空逸氣少、耐紫外照射、耐輻照和耐原子氧等針對(duì)空間環(huán)境的特殊性能。

【預(yù)期效益】研制產(chǎn)品能為我國(guó)民用航空電線電纜研制線提供研制保障條件，并使研制線水平接近國(guó)際先進(jìn)水平。產(chǎn)品能夠替代美國(guó)Raychem公司SPEC55和法國(guó)Nexans公司SAE AS22759/80～/92系列航天航空專用電線電纜標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，為國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、民用客機(jī)等批量提供FF47及C55系列航空高溫絕緣電線電纜產(chǎn)品，滿足國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)項(xiàng)目的配套需求和建設(shè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵線纜產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化；建立和完善民用航空高溫電線電纜工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；項(xiàng)目完成后年產(chǎn)量達(dá)3 000 km，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益2 000萬(wàn)元/a。

40　耐高溫抗氧化陶瓷材料

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】哈爾濱工業(yè)大學(xué)

【技術(shù)簡(jiǎn)介】硅硼碳氮(SiBCN)陶瓷材料具有優(yōu)異的耐高溫、抗氧化、抗熱震和良好的抗蠕變性能，是新型高性能陶瓷復(fù)合材料之一，在無(wú)毒發(fā)動(dòng)機(jī)、原子能反應(yīng)堆壁和航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)報(bào)道，SiBCN多元陶瓷的耐高溫可達(dá)2 000 ℃以上，因此，SiBCN材料非常適合用作無(wú)毒推力器噴管。其中，SiBCN陶瓷的抗氧化性能極其優(yōu)異，具有非氧化物陶瓷中最低的氧化系數(shù)。

在德國(guó)等采用有機(jī)先驅(qū)體法合成SiBCN系非晶陶瓷，但關(guān)鍵原料依賴進(jìn)口，不僅價(jià)格昂貴，而且存在有毒、污染環(huán)境、不適宜制備致密塊體陶瓷等缺點(diǎn)，極大制約了其工程化應(yīng)用，而有關(guān)該系陶瓷致密塊體材料的力學(xué)、熱學(xué)和燒蝕等性能數(shù)據(jù)也一直處于空白。因此，迫切需要尋找替代原料，開(kāi)發(fā)新工藝。在國(guó)際上率先開(kāi)辟了以無(wú)機(jī)粉代替有機(jī)前驅(qū)體原料，通過(guò)機(jī)械化學(xué)合成及后續(xù)燒結(jié)的固相法制備非晶/納米晶硅硼碳氮(SiBCN)系亞穩(wěn)態(tài)陶瓷新途徑，發(fā)明了耐高溫、抗氧化SiBCN系新型塊體非晶/納米復(fù)相陶瓷材料，填補(bǔ)了該系塊體陶瓷力學(xué)、熱物理和燒蝕等性能特性數(shù)據(jù)的國(guó)際空白。該技術(shù)具有制備工藝簡(jiǎn)單、成本低和周期短等優(yōu)點(diǎn)。

采用該材料體系研制的耐高溫部件，特別是小推力液體發(fā)動(dòng)機(jī)用噴管等，滿足了型號(hào)研制的要求。該材料可滿足在高溫有氧、惰性氣體和真空等多種環(huán)境下的部件使用要求。

【主要技術(shù)指標(biāo)】

1) 力學(xué)性能。密度>3.0 g/cm3；抗彎強(qiáng)度：≥200 MPa(室溫)，≥150 MPa(1 500 ℃，空氣中)；彈性模量≥100 GPa；斷裂韌度≥5.0MPa·m1/2。

2) 高溫抗氧化性能。1 500 ℃/50 h干燥空氣中質(zhì)量變化<10 mg/cm2；潮濕空氣中質(zhì)量變化<300 mg/cm2。

【預(yù)期效益】可滿足航空航天、冶金等高溫領(lǐng)域，對(duì)材料的使用溫度要求達(dá)到1 400～1 600 ℃，包括有氧、惰性和真空等多種氣氛環(huán)境。可有效提高設(shè)備的運(yùn)行溫度，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，降低成本。

41　輸油泵關(guān)鍵技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)航天科技集團(tuán)公司西安航天泵業(yè)有限公司

【技術(shù)簡(jiǎn)介】技術(shù)開(kāi)發(fā)單位與其他單位合作開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)輸管線高效串聯(lián)原油輸油泵機(jī)組，輸油泵效率達(dá)到85%以上；輸油泵總體結(jié)構(gòu)采用API 610的BB1型式，葉輪設(shè)計(jì)保證葉輪滿足高抗汽蝕、高效率和輸送高黏度液體的要求；采用推力軸承承受剩余軸向力，保證泵可靠穩(wěn)定運(yùn)行，高強(qiáng)度主軸的設(shè)計(jì)與制造，殼體采用半螺旋形吸入室、雙蝸殼壓出室結(jié)構(gòu)。這既可保證原油泵水力性能優(yōu)良，高效率區(qū)寬，又可減小徑向力，以免引起大的振動(dòng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)有暖泵保溫系統(tǒng)，確保低溫下高黏度原油的正常輸送，原油泵主要配套設(shè)備為高壓無(wú)火花型防爆電動(dòng)機(jī)。

【主要技術(shù)指標(biāo)】輸油泵流量：Q=1 750 m3/h；揚(yáng)程：H=280 m；汽蝕余量：NPSHr≤17 m；效率：η≥85%(水介質(zhì)試驗(yàn))。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13007-1991《離心泵 效率》可知，上述參數(shù)下的離心泵效率A線為η=83.4%，而與該項(xiàng)目產(chǎn)品串聯(lián)使用的德國(guó)魯爾泵投標(biāo)效率為86%。

【預(yù)期效益】該項(xiàng)目產(chǎn)品通過(guò)技術(shù)改造和生產(chǎn)配套能力建設(shè)，形成年產(chǎn)30臺(tái)大型輸油泵的能力，按平均價(jià)格300萬(wàn)元/臺(tái)計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)銷售收入9 000萬(wàn)元(含稅價(jià)格)。

42　醫(yī)療用抗X射線CMOS圖像傳感器

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)航天科技集團(tuán)公司北京微電子技術(shù)研究所

【技術(shù)簡(jiǎn)介】CMOS圖像傳感器本質(zhì)上是數(shù)字、模擬混合超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)，是信息獲取與處理領(lǐng)域中圖像處理技術(shù)的重要組成部分，在消費(fèi)電子、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、空間探索、生物醫(yī)學(xué)、汽車和個(gè)人移動(dòng)產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。該單位長(zhǎng)期從事空間用CMOS圖像傳感器的研制，已突破了高靈敏度與高動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)、高抗輻射性能設(shè)計(jì)技術(shù)、高精度低噪聲讀出電路設(shè)計(jì)技術(shù)、高速高精度片上模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)技術(shù)和智能窗口時(shí)序控制電路設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，研制了我國(guó)首款百萬(wàn)像素抗輻射CMOS圖像傳感器，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)工作。

【主要技術(shù)指標(biāo)】分辨率：1 024×1 024；像素尺寸：15 μm×15 μm；光譜范圍：400～1 000 nm；靈敏度(@550 nm)：2.7 V/lux·s ；動(dòng)態(tài)范圍：70 dB，85 dB(雙斜)；QE×FF：>45%；滿阱容量：>200 Ke-；平均暗電流(@室溫)：100 pA/cm2(實(shí)測(cè)20 pA/cm2)；FPN：< 0.8% of full well(Global)；PRNU：<2% of full well (Global)；輸出幀頻：10 幀/s (實(shí)測(cè)可達(dá)20 幀/s)；抗輻射總劑量：100 krad(Si) (實(shí)測(cè)已達(dá)300 krad(Si))；片上ADC：12位 ；ESD：1 500 V；功耗：350 mW；封裝形式：JLCC84；外形尺寸：30.08 mm×30.08 mm×3.27 mm；工作溫度：-40～85 ℃。

【預(yù)期效益】醫(yī)療等專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模在百億以上。

43　高性能鋰離子電池隔膜材料制備技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)航天科技集團(tuán)公司中國(guó)樂(lè)凱集團(tuán)有限公司

【技術(shù)簡(jiǎn)介】鋰離子電池隔膜是鋰離子電池中十分重要的原材料，是隔離電池正、負(fù)極以防止短路，同時(shí)允許鋰離子通過(guò)的多孔絕緣膜，其成本約占整個(gè)鋰離子電池材料成本的18%。目前，國(guó)內(nèi)需求主要依賴進(jìn)口，宇航用高性能鋰離子電池隔膜全部依賴進(jìn)口，技術(shù)主要掌握在日本、韓國(guó)和美國(guó)，國(guó)內(nèi)近幾年剛剛起步，主要集中在中低端市場(chǎng)，中高端市場(chǎng)仍以進(jìn)口為主。涂層改性隔膜主要以日韓為主，國(guó)內(nèi)的涂層隔膜大多數(shù)是直接購(gòu)買涂布液進(jìn)行涂覆，很少有自主開(kāi)發(fā)的涂層配方技術(shù)，而且涂層隔膜存在的普遍問(wèn)題是粘附性較差，涂覆改性后對(duì)基膜透氣性影響較大。技術(shù)開(kāi)發(fā)單位采用PE隔膜作為基膜，在其單面/雙面涂覆自主開(kāi)發(fā)的功能性涂層，在基膜發(fā)生熔融破膜的情況下，功能性涂層依然能夠保持高性能鋰離子電池隔膜的完整性，阻隔鋰離子電池電極的直接接觸，可提升隔膜的熱穩(wěn)定性。同時(shí)，功能性涂層能夠增強(qiáng)高性能鋰離子電池隔膜的保液性和吸液性能，從而延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命。目前，該技術(shù)正進(jìn)行生產(chǎn)線一期建設(shè)階段，具備小批量生產(chǎn)能力。

【主要技術(shù)指標(biāo)】

1)PE隔膜(高性能鋰離子電池隔膜基膜)。厚度：12～20 μm；厚度偏差：±1.0 μm；孔隙率：40%～50%；刺穿強(qiáng)度：≥0.29 N/μm；拉伸強(qiáng)度：MD≥150 MPa，TD≥140 MPa；熱收縮率(90 ℃，1 h)：MD≤3.0%，TD≤1.0%；透氣性：180～240 s/100cc。

2)高性能鋰離子電池隔膜。厚度：12～25 μm；厚度偏差：±1.0 μm；孔隙率：40%～50%；刺穿強(qiáng)度：≥0.25 N/μm；拉伸強(qiáng)度：MD≥120 MPa，TD≥100 MPa；熱收縮(120℃，1 h)：MD≤2.0%，TD≤1.0%；透氣性：200～300 s/100cc。

【預(yù)期效益】高性能鋰離子電池隔膜在滿足衛(wèi)星用鋰離子電池和電池組需求的同時(shí)，可以廣泛地應(yīng)用到各種軍民兩用的高比能、高比功率鋰離子電池產(chǎn)品中，以取代目前使用的普通隔膜材料，提高電池比能量的同時(shí)，提高鋰離子電池的安全性能。高性能鋰離子電池隔膜實(shí)施過(guò)程中形成的一系列技術(shù)開(kāi)發(fā)成果，對(duì)發(fā)展我國(guó)高性能鋰離子電池隔膜，改變目前依賴進(jìn)口的局面，打破國(guó)外公司對(duì)該類產(chǎn)品和技術(shù)的壟斷，全面實(shí)現(xiàn)進(jìn)口產(chǎn)品的替代，實(shí)現(xiàn)自主可控，具有十分重要的意義。

44　磁性液體密封的關(guān)鍵技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】北京交通大學(xué)

【技術(shù)簡(jiǎn)介】磁性液體密封是一種新型的密封方式，具有零泄漏、長(zhǎng)壽命和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。磁性液體是由直徑為納米量級(jí)的磁性固體顆粒均勻分散在基載液中而形成的一種穩(wěn)定的膠體溶液，這種溶液即使在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用下也能長(zhǎng)期穩(wěn)定地存在，不產(chǎn)生沉淀與分離。磁性液體既具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性，因此有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值和很高的學(xué)術(shù)價(jià)值。利用磁性液體對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)特性，把磁性液體注入到由高性能的永磁體、導(dǎo)磁良好的極靴和轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的導(dǎo)磁回路的間隙中，會(huì)形成數(shù)個(gè)磁性液體O型圈，當(dāng)磁性液體受壓差作用時(shí)，會(huì)在非均勻磁場(chǎng)中移動(dòng)，不均勻磁場(chǎng)就會(huì)使磁性液體產(chǎn)生對(duì)抗壓差的磁力，進(jìn)而達(dá)到新的平衡，這樣就起到了密封的作用。磁性液體密封的應(yīng)用范圍極其廣泛，密封適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)論是靜態(tài)密封還是動(dòng)態(tài)密封，無(wú)論是旋轉(zhuǎn)密封還是往復(fù)密封，都可以應(yīng)用。在某些方面，它的優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)密封方式無(wú)法比擬的。

因而包括美國(guó)航空航天局NASA公司在內(nèi)的世界各國(guó)的軍工單位一直以來(lái)都非常重視磁性液體密封的發(fā)展和應(yīng)用。美國(guó)航空航天局(NASA)2011年在其官方網(wǎng)站上指出，磁性液體密封是今后十年內(nèi)重點(diǎn)研究的領(lǐng)域之一。

磁性液體密封方面已建設(shè)中試生產(chǎn)線，全面驗(yàn)證了核心技術(shù)、工藝和設(shè)備，準(zhǔn)備進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)線建設(shè)階段。

【主要技術(shù)指標(biāo)】泄漏率<10-12Pa·m3/s；密封壽命>10 a；線速度>20 m/s。

【預(yù)期效益】磁性液體密封廣泛應(yīng)用于能源、軍工和石化等行業(yè)，預(yù)計(jì)到2020年，磁性液體密封的產(chǎn)業(yè)化在全國(guó)市場(chǎng)容量可達(dá)720億元，其中北京市市場(chǎng)容量可達(dá)到147億元。

45　Z—5型無(wú)人直升機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)人民解放軍總參謀部第六十研究所

【技術(shù)簡(jiǎn)介】Z—5型無(wú)人直升機(jī)總體設(shè)計(jì)優(yōu)良，技術(shù)含量高，在旋翼設(shè)計(jì)、飛行控制、氣動(dòng)設(shè)計(jì)、余度設(shè)計(jì)、可靠性和安全性設(shè)計(jì)等技術(shù)方面國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。該飛機(jī)具有遙控、GPS自主導(dǎo)航兩種飛行模式和一定的容錯(cuò)控制功能，可以實(shí)現(xiàn)自主起降、定點(diǎn)懸停、三維程控和在線任務(wù)規(guī)劃等，同時(shí)具備抗過(guò)載能力強(qiáng)、靈活機(jī)動(dòng)和安全可靠等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)同級(jí)別飛機(jī)中處于領(lǐng)先地位。目前，國(guó)內(nèi)能夠自主生產(chǎn)無(wú)人直升機(jī)的企業(yè)并不多，已經(jīng)建立了小批試制生產(chǎn)線，全面驗(yàn)證了核心技術(shù)、工藝和設(shè)備，準(zhǔn)備進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)線建設(shè)和大批量生產(chǎn)階段。

【主要技術(shù)指標(biāo)】1)最大起飛質(zhì)量：450 kg；2)任務(wù)載荷：50～80 kg；3)續(xù)航時(shí)間：4～6 h；4)無(wú)地效懸停升限：2 500 m；5)實(shí)用升限：3 500 m；6)最大巡航速度：160 km/h；7)抗風(fēng)能力：6級(jí)；8)測(cè)控半徑：100 km。

【預(yù)期效益】轉(zhuǎn)為電力行業(yè)民用產(chǎn)品后，能夠大大減少以往巡線要雇傭的大量員工，無(wú)人直升機(jī)可以平地起降，能夠快速起飛，快速響應(yīng)，對(duì)自然災(zāi)害和線路故障及時(shí)反饋，大大節(jié)約了企業(yè)成本，而且也大大提高了效率。在治安巡查、公路巡檢和石油管道巡檢方面同樣可以發(fā)揮重要作用。

有人機(jī)成本約為2萬(wàn)元/h，而無(wú)人機(jī)成本僅為2 000元/h，經(jīng)濟(jì)成本大大減少，同時(shí)，人員安全風(fēng)險(xiǎn)也得到了保證。

46　多傳感器融合的水上智能交通管理系統(tǒng)

【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所

【技術(shù)簡(jiǎn)介】目前，國(guó)際上VTS系統(tǒng)普遍通過(guò)對(duì)岸基雷達(dá)、AIS、VHF、VHF-DF、CCTV、GPS/北斗和水文氣象等多元異類信息進(jìn)行綜合處理，利用統(tǒng)一計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)及多任務(wù)綜合管理等技術(shù)，構(gòu)建VTS系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用體系。

該單位從2002年從事VTS相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，經(jīng)過(guò)10余年的技術(shù)積累，完成了國(guó)內(nèi)首套VTS系統(tǒng)的研制，形成了成套的VTS系統(tǒng)技術(shù)體系。2014年3月18日，VTS系統(tǒng)通過(guò)了中國(guó)航海學(xué)會(huì)的科技成果鑒定，鑒定委員會(huì)認(rèn)為系統(tǒng)整體技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，部分技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

【主要技術(shù)指標(biāo)】

1)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。

a.檢測(cè)能力。最大作用距離：≥4.5 nm(1 m2測(cè)試球)；條件：晴天，3級(jí)以下海況，發(fā)現(xiàn)概率90%。

b.分辨力。距離分辨力：≤20 m(最小脈寬，3 nm量程)；方位分辨力：≤0.5°(18 ft雷達(dá)天線，3 nm量程)。

c.定位精度。距離精度：≤14 m(|a|+3σ)(動(dòng)目標(biāo))(a為平均誤差，σ為均方根誤差)，≤10 m(|a|+3σ)(靜目標(biāo))；方位精度：≤0.2°(|a|+3σ)(動(dòng)目標(biāo))，≤0.1°(|a|+3σ)(靜目標(biāo))。

d.系統(tǒng)跟蹤能力。跟蹤目標(biāo)：≥10 000個(gè)；接入傳感器類型：雷達(dá)、AIS、VHF、VHF—DF、CCTV、GPS/北斗和氣象水文；最大接入雷達(dá)數(shù)量：10；跟蹤處理范圍：≥32 nm；跟蹤精度(目標(biāo)速度12節(jié))：速度≤0.8 kn(|a|+3σ)，航向≤2°(|a|+3σ)；跟蹤速度：直線速度≥50 kn，勻加/勻減≥0.38 m/s2。

2)岸基監(jiān)管雷達(dá)技術(shù)指標(biāo)。

a.總體性能。工作頻率：X波段((9 410±30) MHz)；對(duì)海探測(cè)距離：視距；方位分辨率：≤0.45°；距離分辨率：30 m或量程的1%(兩者取大)；監(jiān)管能力：200批。

b.天線性能。天線形式：波導(dǎo)裂縫線源賦形天線；天線口徑尺寸：18 ft；天線波束寬度：水平≤0.45°，俯仰≤22°；天線極化方式：水平/垂直可選；天線增益：≥30 dBi；天線副瓣電平：≤-30 dB。

c.伺服轉(zhuǎn)臺(tái)性能。轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速：24 rpm/36 rpm可變；伺服轉(zhuǎn)臺(tái)承載：最大19 ft天線；連續(xù)工作時(shí)間：≥100 h。

d.發(fā)射機(jī)性能。發(fā)射機(jī)類型：磁控管；發(fā)射峰值功率：≥25 kW。

e.接收機(jī)性能。中頻頻率：60 MHz；接收機(jī)噪聲系數(shù)：3.5 dB。

f.環(huán)境適應(yīng)能力。工作溫度：-25～+55 ℃；抗凝露、鹽霧腐蝕；抗風(fēng)能力：風(fēng)速45 m/s下正常工作，60 m/s下不損壞。

g.可靠性。MTBF：≥1 500 h，MTTR：≤30 min。

【預(yù)期效益】該項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束時(shí)將建成年產(chǎn)系統(tǒng)4～6套、系統(tǒng)專用岸基雷達(dá)20～30套生產(chǎn)能力。通過(guò)在國(guó)家海事、地方海事、海洋漁業(yè)、石油平臺(tái)等行業(yè)的推廣應(yīng)用，預(yù)計(jì) 2017年實(shí)現(xiàn)年銷售收入6 100萬(wàn)元。降低VTS建設(shè)單位成本20%～30%，降低系統(tǒng)使用維護(hù)成本約30%。