Ako zástupca pokročilýchkompozitné materiály, vývojCFRP podporuje nielen rýchly rozvoj leteckej techniky, ale má nezastupiteľnú úlohu aj pri aplikácii rakiet a rakiet. Úroveň aplikácie a rozsahkompozitné materiály z uhlíkových vlákiendokonca súviseli s vývojom nových modelov rakiet a rakiet a zlepšením celkového výkonu.
Pozadie aplikácie
Mnohé organizácie vesmírneho priemyslu sa snažia o odľahčenie raketových štruktúr a v tejto atmosféreuhlíkové vlákno kompozity sú prvou voľbou pre odľahčenie. V súčasnosti je možné pomocou kompozitov z uhlíkových vlákien (CFRP) efektívne znížiť hmotnosť hlavných štruktúr raketových nosičov, ako sú hlavne plutvy, predné kužele a trupy.
Na každé zníženie hmotnosti kozmickej lode o 1 kg sa môže znížiť o 500 kg pre nosné rakety. Preto sa kompozity z uhlíkových vlákien stali materiálom s najširším spektrom aplikácií a najvyššou technickou vyspelosťou pre konštrukcie kozmických lodí. Pre nosné rakety a strely z uhlíkových vlákienkompozitymôže nielen dosiahnuť štrukturálne odľahčenie, ale môže byť aj kľúčovou surovinou pre funkcionalizáciu.
V súčasnosti je uhlíkové vlákno pre štruktúru kozmickej lode hlavne uhlíkové vlákno na báze PAN a je to hlavne vysokopevnostný stredný režim (séria T) a vysoko pevný vysokorežimový (séria MJ), ako sú raketové a raketové motory. vysokopevnostné uhlíkové vlákna so stredným režimom a konzoly, podpery alebo konzoly rakiet a iné konštrukcie používajú vysokopevné uhlíkové vlákna s vysokým režimom.
V oblasti nosných rakiet možno kompozity z uhlíkových vlákien použiť na výrobu pevnej konštrukcie plášťa motora, kapotáže šípového telesa, prístrojového priestoru, medzistupňovej časti, obloženia hrdla dýzy motora, držiaka satelitu, kryogénnej skladovacej nádrže a ďalších komponentov. Typickým predstaviteľom kompozitného materiálu z uhlíkových vlákien v nosných raketách je kryt motora. Keď motor beží, škrupina znesie nielen tlak zvnútra a zvonka, ale bude čeliť aj vonkajším zaťaženiam, ako je axiálny tlak, ohyb, krútenie a priečny šmyk atď. Preto väčšina uhlíkových vlákien použitých v plášti motora sú vysoko pevné uhlíkové vlákna stredného režimu s pevnosťou nad 5,5 GPa a modulom okolo 290 GPa, ako napríklad Toray T800, T1000 a Hershey IM7.
Kompozitná raketa z uhlíkových vlákien
Neutrónová raketa
Vďaka svojej kompozitnej štruktúre z uhlíkových vlákien bude raketa Neutron prvou veľkou nosnou raketou z kompozitu uhlíkových vlákien na svete.
Na základe úspechu svojej predchádzajúcej malej nosnej rakety Electron, Rocket Lab USA, popredná americká spoločnosť zaoberajúca sa nosnými a vesmírnymi systémami, vyvinula novú nosnú raketu s názvom Neutron. "Neutrón, veľká nosná raketa s nosnosťou 8 ton, môže byť použitá na misie, ako sú lety ľudí do vesmíru, veľké satelitné konštelácie a prieskum hlbokého vesmíru. Raketa dosiahla prelom v dizajne, materiáloch a opätovnej použiteľnosti.
Elektrónová raketa
V porovnaní s obrími raketami, ako je Falcon 9 od SpaceX alebo New Shepherd od Blue Origin, vyzerá Electron ako detská raketa, keďže jeho maximálna nosnosť je len 225 kg, v porovnaní s maximálnou nosnosťou Falconu 9 22 800 kg. Čo však odlišuje Electron od týchto veľkých rakiet, je to, že je špeciálne navrhnutý na vysielanie malých satelitov nazývaných CubeSats do vesmíru. V prípade dopytu po vypustení ľahkých nákladov na vodu je spustenie tiež relatívne lacné, s 5,5 milióna dolárov na štart v porovnaní so 60 miliónmi dolárov, ktoré sú zvyčajne potrebné na vynesenie rakety SpaceX Falcon 9 na obežnú dráhu.
Kryt motora z kompozitu uhlíkových vlákien
Podľa štatistík môže kvalita konštrukcie tretieho stupňa raketového motora na tuhé palivo na každé zníženie o 1 kg zvýšiť efektívny dosah o 16 km, takže od osemdesiatych rokov minulého storočia sa v rôznych taktických raketách s pevným krytom motora a inými konštrukciami začali používať kompozitné materiály, ako napr. Nová generácia americkej rakety s plochou dráhou letu ACMI58-JASSM s cieľom výrazne znížiť náklady a znížiť hmotnosť nábojnice, nielen krídla, chvosta, s cieľom výrazne znížiť cenu a hmotnosť strely ACMI58-JASSM používa nielen kompozitné materiály pre krídlo, chvost a vstup vzduchu, ale tiež používa kompozity z uhlíkových vlákien pre celý trup, čo znižuje hmotnosť celej strely o 30 % a náklady o 50 %.
Stroj na navíjanie uhlíkových vlákien Aerojet Rocketdyne Motor začal začiatkom roka 2020 vyrábať veľké skrine raketových motorov v Hanceville v Alabame.
Konštrukčné kryty sú tvarované pomocou vinutia z uhlíkových vlákien, aby sa vytvorili kryty s priemerom až 72 palcov a dĺžkou 22 stôp, ktoré sú dostatočne veľké na podporu strategického raketového programu, určené na výrobu krytov pre rôzne rakety, systémy protiraketovej obrany a hypersonické systémy. a podporuje výrobu koncových výškových obranných zariadení a štandardných raketových stíhačov.
Použitie kompozitov z uhlíkových vlákien v raketách je relatívne vyspelé a ako sa objavujú novšie iterácie kompozitov z uhlíkových vlákien, nasleduje následný vznik kontinuálnych termoplastických kompozitov vystužených uhlíkovými vláknami. Výroba viacerých komponentov rakiet môže tiež priniesť nové zmeny a aplikácie uhlíkových vlákien v letectve sa stanú efektívnejšie.
Široké uplatnenie kompozitov z uhlíkových vlákien prináša spoločnosti viac príležitostí. GRECHO uhlíkové vlákna a kompozity sú ľahšie a pevnejšie. Choďte preskúmať svoje príležitosti a vytvorte si budúcnosť. KontaktSklolaminát GRECHOna nákup súvisiacich uhlíkových vlákien a kompozitných produktov.
Whatsapp: +86 18677188374
E-mail: info@grechofiberglass.com
Tel: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Webstránka:www.grechofiberglass.com
Čas odoslania: Apr-07-2023
