Som representant för avanceradekompositmaterial, utvecklingen avCFRP främjar inte bara den snabba utvecklingen av rymdteknik, utan har också en oersättlig roll i tillämpningen av missiler och raketer. Applikationsnivån och skalan förkolfiberkompositmaterialhar till och med varit relaterade till utvecklingen av nya modeller av missiler och raketer och förbättringen av den övergripande prestandan.
Tillämpningsbakgrund
Många rymdindustriorganisationer strävar efter lättviktning av raketstrukturer, och i denna atmosfärkolfiber kompositer är förstahandsvalet för lättviktare. För närvarande kan de huvudsakliga strukturerna för raketflyghållare som fenpipor, noskoner och flygkroppar effektivt reduceras i vikt genom att använda kolfiberkompositer (CFRP).
För varje 1 kg viktminskning av rymdfarkoster kan 500 kg minskas för bärraketer. Därför har kolfiberkompositer blivit materialet med det bredaste utbudet av applikationer och högsta tekniska mognad för rymdfarkoststrukturer. För bärraketer och missiler, kolfiberkompositerkan inte bara uppnå strukturell lättvikt, utan också vara nyckelråvaran för funktionalisering.
För närvarande är kolfiber för rymdfarkoststrukturen huvudsakligen PAN-baserad kolfiber, och det är huvudsakligen höghållfast medelläge (T-serien) och höghållfast högläge (MJ-serien), såsom raket- och missilmotorer som oftast används höghållfast kolfiber i medelmod, och missilfästen, stöd eller fästen och andra strukturer använder höghållfast kolfiber med högt läge.
Inom området bärraketer kan kolfiberkompositer användas för att tillverka solid motorskalsstruktur, pilkroppskåpa, instrumentfack, mellanstegssektion, motormunstyckes halsfoder, satellitfäste, kryogen lagringstank och andra komponenter. Den typiska representanten för kolfiberkompositmaterial vid användning av bärraketer är motorhölje. När motorn är igång kommer skalet inte bara att bära trycket från insidan och utsidan, utan även möta externa belastningar som axialtryck, böjning, vridning och tvärskjuvning etc. Därför kommer de flesta kolfibrer som används i motorskalet är höghållfasta medium-mode kolfibrer med styrka över 5,5 GPa och modul runt 290 GPa, såsom Toray T800, T1000 och Hershey IM7.
Kolfiberkompositraket
Neutronraket
Med sin kolfiberkompositstruktur kommer Neutronraketen att bli världens första stora bärraket i kolfiberkomposit.
Rocket Lab USA, ett ledande amerikanskt uppskjutnings- och rymdsystemsföretag, har utvecklat en ny bärraket kallad Neutron, som bygger på framgångarna med sin tidigare lilla bärraket Electron. "Neutron, en stor bärraket med en nyttolastkapacitet på 8 ton, kan användas för uppdrag som mänskliga rymdfärder, stora satellitkonstellationer och djupa rymdutforskningar. Raketen har uppnått genombrott i design, material och återanvändbarhet.
Elektronraket
Jämfört med gigantiska raketer som SpaceX:s Falcon 9 eller Blue Origins New Shepherd, ser Electron ut som en babyraket, eftersom dess maximala nyttolast bara är 225 kg, jämfört med Falcon 9:s maximala nyttolast på 22 800 kg. Men det som skiljer Electron från dessa stora raketer är att den är speciellt utformad för att skicka små satelliter som kallas CubeSats ut i rymden. För kravet på att skjuta upp lätta nyttolaster till vatten är det också relativt billigt att skjuta upp, till 5,5 miljoner dollar per uppskjutning, jämfört med de 60 miljoner dollar som vanligtvis krävs för att sätta en SpaceX Falcon 9-raket i omloppsbana.
Kolfiberkompositmotorhus
Enligt statistiken kan raketmotorns tredje stegs strukturkvalitet för missilen för varje minskning av 1 kg öka den effektiva räckvidden med 16 km, så sedan 1980-talet började en mängd olika taktiska missiler solida motorskal och andra strukturer använda kompositmaterial, som t.ex. USA:s nya generation av kryssningsmissiler ACMI58-JASSM för att avsevärt minska kostnaderna och minska vikten på patronen, inte bara vingen, svansen, för att avsevärt minska kostnaden och vikten av projektilen, ACMI58-JASSM använder inte bara kompositmaterial för vingen, stjärten och luftintaget, utan använder också kolfiberkompositer för hela skrovet, vilket minskar vikten av hela projektilen med 30% och kostnaden med 50%.
Aerojet Rocketdyne Motors kolfiberlindningsmaskin började producera stora solida raketmotorhus i början av 2020 i Hanceville, Alabama.
De strukturella höljena är gjutna med kolfiberlindning för att producera höljen upp till 72 tum i diameter och 22 fot i längd, tillräckligt stora för att stödja det strategiska missilprogrammet, designat för att tillverka höljen för en mängd olika missiler, missilförsvarssystem och hypersoniska system, och det stöder produktion av både terminalförsvar på hög höjd och standardmissilavfångare.
Användningen av kolfiberkompositer i raketer är relativt mogen, och när nyare iterationer av kolfiberkompositer dyker upp, följer den efterföljande uppkomsten av kontinuerliga kolfiberförstärkta termoplastiska kompositer. Tillverkningen av flera komponenter av raketer kan också inleda nya förändringar, och flygtillämpningar av kolfiber blir mer effektiva.
Den breda tillämpningen av kolfiberkompositer ger fler möjligheter till samhället. GRECHO kolfiber och kompositer är lättare och starkare. Gå och utforska dina möjligheter och skapa din framtid. KontaktGRECHO glasfiberatt köpa relaterade kolfiber och kompositprodukter.
Whatsapp: +86 18677188374
E-post: info@grechofiberglass.com
Tel: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Hemsida:www.grechofiberglass.com
Posttid: 2023-07-07
