”火箭的一克重量，比一克黄金更珍贵。”

据测算，火箭重量每减少1公斤，将节省约2万美元的发射成本。

可是，火箭的承力结构属于“薄皮大馅”的结构形式，其蒙皮只有薄薄的2—3毫米，却要在起飞阶段承受上千吨的压缩载荷。要为火箭“瘦身”，用恰到好处的材料实现“一两拨千斤”，绝非易事。

对此，大连理工大学力学科研团队经过多年接续努力研发出“航天新型轻质高承载结构及其高效优化设计”技术。这一技术可为航天装备进行有效的轻量化设计，成功运用在长征五号、长征七号等多型运载火箭上，尤其为我国体积最大的运载火箭长征五号减重1145公斤。

“‘航天新型轻质高承载结构及其高效优化设计’的研发应用，从源头上提高了我国运载火箭和导弹的结构设计精细化水平。”中国科学院院士、大连理工大学力学与航空航天学院教授程耿东表示。“简单地说，就是通过我们的优化设计，让火箭、航空器、飞机等航空航天装备以及和老百姓生活密切相关的汽车等运载工具既轻便又结实。”

此后，相关成果又相继应用于长征系列运载火箭多个型号以及卫星平台等“国之重器”当中。

2021年5月，“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原，在它的研制过程中，大连理工大学团队的科研成果成功让火星车设备板相关结构件减重50%以上，结构承载效率显著提升。

2023年5月10日21时22分，天舟六号货运飞船在长征七号运载火箭的搭载下，扶摇而上奔赴空间站，发射任务取得圆满成功。大连理工大学基于自主研发的Desk. CAE系列结构强度与轻量化设计专用软件，为承担发射任务的长征七号运载火箭结构减重310公斤，折合提升运力147公斤，有力保障了天舟六号货运飞船发射任务。

此外，“结构强度与轻量化设计”国防科技创新团队，在国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项的支持下，将“航天新型轻质高承载结构及其高效优化设计”技术运用到北京冬奥会滑雪头盔研发中。2021年，成功研制出新一代高科技滑雪头盔，让高端科技产品走向了大众。这款头盔已顺利通过欧洲滑雪头盔安全标准测试，并用于保障国家雪上空中技巧专业队的训练。

2021年，“航天新型轻质高承载结构及其高效优化设计技术与应用”荣获国家技术发明奖二等奖。

（科技日报记者 张蕴 综合整理 大连理工大学供图）

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