航空航天领域中的润滑脂——重载极端工况的“半固体耐磨铠甲”

润滑脂是在基础油中加入稠化剂形成的半固体润滑介质，它既拥有润滑油的润滑性能，又不会在重力、离心力或者真空环境下轻易流失，是航空航天领域重载、低速、无法设置复杂密封的极端工况下的“半固体耐磨铠甲”，大量应用于战机起落架、火箭活动部件、空间站舱外机构等关键部位。

在军用战机起落架的重载润滑脂领域，新一代聚脲基润滑脂解决了战机重载冲击下的润滑失效难题。战机在着陆瞬间，起落架会承受超过自身重量3倍以上的冲击载荷，同时起落架的转轴部位的工作环境极其恶劣，长期暴露在高空的低温、潮湿盐雾环境中，普通的润滑脂在这种重载冲击下很容易被直接从摩擦表面挤出去，导致金属部件直接干摩擦磨损，严重时甚至会出现起落架转轴卡滞的故障。国内航空润滑脂研发团队开发出了新一代的聚脲基重载航空润滑脂，通过特殊的稠化剂分子结构设计，让润滑脂的纤维结构形成了三维立体的交联网络，其抗剪切性能比传统的锂基润滑脂提升了3倍以上。测试数据显示，这款润滑脂的四球机极压PB值达到8000N，在10吨的重载冲击试验下，润滑脂依然可以牢牢附着在转轴的摩擦表面，不会被完全挤出。在某型新一代隐身战机的上千次着陆起落架疲劳试验中，这款润滑脂经过全寿命周期的使用后，润滑脂的结构几乎没有出现任何破坏，起落架转轴的磨损量不到0.02毫米，完全满足战机全寿命周期内无需二次加注润滑脂的使用要求。同时这款润滑脂还拥有极其优异的抗盐雾腐蚀性能，经过1000小时的盐雾试验后，润滑脂覆盖的金属表面完全没有出现任何锈蚀，大幅提升了战机在沿海高盐雾环境下的部署适应能力。

在运载火箭的活动箭体机构润滑脂领域，耐低温特种润滑脂保障了火箭在极寒发射场的可靠动作。我国的文昌、酒泉等多个航天发射场，冬季的最低环境温度可以降到-30℃以下，火箭的栅格舵、分离解锁机构、助推器连接机构等活动部件，都需要在这种极寒环境下保持灵活可靠的动作，普通的润滑脂在这种低温环境下会直接变硬失去润滑性能，导致机构动作卡滞，直接影响发射任务的成败。国内航天润滑脂研发团队开发出了基于全合成基础油的聚四氟乙烯稠化耐低温航天润滑脂，通过选用倾点低于-70℃的特种基础油，搭配超细粒径的聚四氟乙烯稠化剂，让润滑脂在-60℃的环境下依然可以保持良好的塑性，不会出现完全凝固的情况。在长征五号运载火箭的多次低温环境模拟试验中，这款润滑脂在-50℃的环境下放置72小时后，火箭的所有活动机构的动作响应时间和常温环境下的差异不到5%，完全没有出现任何卡滞的问题。目前这款耐低温航天润滑脂已经全面应用于我国所有在役运载火箭，在历次航天发射任务中，所有活动机构的动作成功率达到100%，为火箭的可靠发射提供了坚实保障。

在空间站舱外活动机构的空间级润滑脂领域，抗辐照长寿命润滑脂支撑了舱外机构十几年的在轨可靠运行。中国空间站的舱外机械臂、舱门转轴、太阳帆板调节机构等部件，都需要在太空的真空、强紫外和原子氧辐照环境下长期工作，普通的润滑脂在这种环境下，几个月内就会出现辐照分解、挥发流失的问题，导致机构卡死。国内空间润滑脂研发团队开发出了基于全氟聚醚基础油和聚四氟乙烯稠化剂的舱外专用润滑脂，这款润滑脂的分子结构极其稳定，完全不含容易被辐照破坏的碳氢键，经过相当于15年空间环境的紫外和原子氧辐照试验后，润滑脂的结构和性能几乎没有出现任何衰减。经过中国空间站的多次在轨验证，这款舱外润滑脂在舱外暴露超过5年后，依然可以保持良好的润滑性能，舱外机械臂的关节转动力矩波动控制在5%以内，完全满足空间站15年以上的长寿命运行要求。从战机起落架的重载聚脲脂，到火箭活动机构的耐低温脂，再到空间站舱外机构的空间级脂，润滑脂以其半固体的特殊形态，为航空航天各类无法使用润滑油的重载极端工况，构建起了一层不会轻易流失的耐磨铠甲。