近日，闽江大学“玄甲御天”团队突破航天器半球壳一体成型技术,一举攻克了长期困扰行业的"大曲率构件无法整体织造"难题。该项目依托福建省功能纺织纤维及制品重点实验室等省级科研平台，由纺织工程专业包贵玉担任负责人，跨学科整合纺织、自动化、计算机、高分子化学等专业力量，成功攻克三维纺织点阵结构半球壳一体化成型关键技术，为航空航天前端结构件的国产化替代提供了全新路径。

据了解，当前我国航空航天领域每年因机头罩、整流罩等前端结构件性能不足导致装备损坏产生维护成本超过百亿元。主流制备工艺仍以“二维织物裁剪—拼接—铺层—固化”为主，纤维连续性受损、层间结合力弱，在高速气流冲刷和短时高温冲击下极易发生分层开裂。

目前，《重点新材料研发及应用国家科技重大专项》、《两部委关于化纤工业高质量发展的指导意见》、《2026年政府工作报告》等政策已明确将航空航天高性能复合材料列为重点攻关方向。“玄甲御天”项目正是在这一背景下立项，聚焦三维纺织点阵结构半球壳的结构设计与工艺突破，力求从源头解决传统工艺的固有缺陷。

团队的核心突破在于将“变曲率自适应编织算法”与电脑横机硬件改造深度耦合，开发了“离散曲率扫描——角度自适应补偿—端到端融合”算法体系，通过对半球壳曲面进行离散化曲率扫描，实时提取成型轨迹特征，动态调控编织角度与针迹密度，使大曲率结构的一体化编织效率提升70%。

装备端，团队对电脑横机的交叉式沉降片和高位罗拉进行定制化改造，增设防滑罗拉皮结构，实现了对超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维张力的精准可控，有效避免了编织过程中的纱线滑脱、浮线和畸变问题。

经福建省功能纺织纤维及制品重点实验室测试，项目研发的双罗纹-集圈-衬纬织物横向拉伸强度较传统结构提升20.43%，弯曲刚度提升62.33%，衬纬纱强力利用率达1.05，达到机织物水平；三维点阵整体结构的拉伸强度比传统三维针织物的好得多，断裂伸长率仅为8.3%。终端产品方面，航天整流罩较传统金属款减重40%、抗冲击提升50%。

目前，项目已完成样品试制与多轮性能验证，进入试点应用阶段，并与相关企业达成战略合作开展小批量试产。随着商业航天、国防军工、低空经济等应用场景加速放量，火箭头锥、整流罩、无人机机头罩等前端结构件的市场需求正呈规模化增长，为三维纺织点阵结构半球壳提供了广阔的产业化空间。

未来，团队将持续优化点阵拓扑结构与织造工艺，推动产品从整流罩、机头罩向卫星轻量化结构件、导弹天线罩等更多场景延伸，助力关键材料自主可控从“单点突破”走向“全面突围”。

（ 包贵玉、曹雪晴、刘若玮）