Като представител на напредналикомпозитни материали, разработването наCFRP не само насърчава бързото развитие на аерокосмическата технология, но също така има незаменима роля в прилагането на ракети и ракети. Нивото на приложение и мащабът накомпозитни материали от въглеродни влакнадори са свързани с разработването на нови модели ракети и с подобряването на цялостната производителност.
Фон на приложението
Много организации от космическата индустрия се стремят към олекотяване на ракетните конструкции и в тази атмосферавъглеродни влакна композитите са първият избор за олекотяване. Понастоящем основните конструкции на носещите опори на ракети, като цевни перки, носови конуси и фюзелажи, могат ефективно да бъдат намалени в тегло чрез използване на композитни материали от въглеродни влакна (CFRP).
За всеки 1 kg намаление на теглото на космическия кораб, 500 kg могат да бъдат намалени за ракетите носители. Следователно композитите от въглеродни влакна са се превърнали в материала с най-широка гама от приложения и най-висока техническа зрялост за конструкции на космически кораби. За ракети носители и ракети, въглеродни влакнакомпозитиможе не само да постигне структурно олекотяване, но и да бъде ключовата суровина за функционализация.
Понастоящем въглеродните влакна за структурата на космическите кораби са предимно въглеродни влакна на базата на PAN и са предимно високоякостни среден режим (серия T) и високоякостни високомодови (серия MJ), като например ракетните и ракетните двигатели използват най-вече високоякостни въглеродни влакна със среден режим, а ракетните скоби, опори или скоби и други конструкции използват високоякостни въглеродни влакна с висок режим.
В областта на ракетите носители, композитите от въглеродни влакна могат да се използват за производство на солидна конструкция на корпуса на двигателя, обтекател на корпуса на стрелата, отделение за инструменти, междустепенна секция, облицовка на дюзата на двигателя, сателитна скоба, криогенен резервоар за съхранение и други компоненти. Типичният представител на композитния материал от въглеродни влакна в приложението на ракетата-носител е корпусът на двигателя. Когато двигателят работи, черупката не само ще понесе натиска отвътре и отвън, но и ще се сблъска с външни натоварвания като аксиален натиск, огъване, усукване и напречно срязване и т.н. Следователно повечето от въглеродните влакна, използвани в корпуса на двигателя са високоякостни въглеродни влакна със среден режим с якост над 5,5 GPa и модул около 290 GPa, като Toray T800, T1000 и Hershey IM7.
Композитна ракета от въглеродни влакна
Неутронна ракета
Със своята композитна структура от въглеродни влакна, ракетата Neutron ще бъде първата в света голяма ракета носител от композитни въглеродни влакна.
Въз основа на успеха на предишната си малка ракета носител Electron, Rocket Lab USA, водеща американска компания за изстрелване и космически системи, разработи нова ракета носител, наречена Neutron. „Neutron, голяма ракета-носител с капацитет на полезен товар от 8 тона, може да се използва за мисии като човешки космически полет, големи сателитни съзвездия и изследване на дълбокия космос. Ракетата постигна пробиви в дизайна, материалите и повторното използване.
Електронна ракета
В сравнение с гигантски ракети като Falcon 9 на SpaceX или New Shepherd на Blue Origin, Electron изглежда като бебешка ракета, тъй като максималният му полезен товар е само 225 kg, в сравнение с максималния полезен товар на Falcon 9 от 22 800 kg. Но това, което отличава Electron от тези големи ракети, е, че е специално проектиран да изпраща малки сателити, наречени CubeSats, в космоса. Що се отнася до търсенето за изстрелване на леки полезни товари във вода, изстрелването е също сравнително евтино, при 5,5 милиона долара на изстрелване, в сравнение с 60 милиона долара, които обикновено са необходими за извеждане на ракета SpaceX Falcon 9 в орбита.
Композитен корпус на двигателя от въглеродни влакна
Според статистиката качеството на структурата на третия етап на ракетния двигател с твърдо гориво за всеки 1 kg намаление може да увеличи ефективния обхват от 16 km, така че от 80-те години на миналия век различни тактически ракети с твърди двигатели и други структури започнаха да използват композитни материали, като например Американско ново поколение крилата ракета въздух-повърхност ACMI58-JASSM, за да се намалят значително разходите и да се намали теглото на патрона, не само на крилото, опашката, За да се намалят значително цената и теглото на снаряда, ACMI58-JASSM не само използва композитни материали за крилото, опашката и входа за въздух, но също така използва композити от въглеродни влакна за целия корпус, което намалява теглото на целия снаряд с 30% и цената с 50%.
Машината за навиване на въглеродни влакна Aerojet Rocketdyne Motor започна да произвежда големи корпуси на твърди ракетни двигатели в началото на 2020 г. в Хансвил, Алабама.
Структурните корпуси са формовани с помощта на намотка от въглеродни влакна за производство на корпуси с диаметър до 72 инча и дължина 22 фута, достатъчно големи, за да поддържат Програмата за стратегически ракети, предназначена да произвежда корпуси за различни ракети, системи за противоракетна отбрана и хиперзвукови системи, и поддържа производството както на терминална отбрана на голяма надморска височина, така и на стандартни ракетни прехващачи.
Използването на композити от въглеродни влакна в ракетите е сравнително зряло и с появата на по-нови итерации на композити от въглеродни влакна следва последващата поява на непрекъснати термопластични композити, подсилени с въглеродни влакна. Производството на множество компоненти на ракети също може да доведе до нови промени и аерокосмическите приложения с въглеродни влакна да станат по-ефективни.
Широкото приложение на композити от въглеродни влакна носи повече възможности за обществото. GRECHO въглеродни влакна и композити е по-лек и по-здрав. Проучете възможностите си и създайте бъдещето си. КонтактGRECHO Фибростъклоза закупуване на свързани продукти от въглеродни влакна и композитни материали.
Whatsapp: +86 18677188374
Имейл: info@grechofiberglass.com
Тел.: +86-0771-2567879
Моб.: +86-18677188374
уебсайт:www.grechofiberglass.com
Време на публикуване: 7 април 2023 г
