Som repræsentant for avanceredekompositmaterialer, udviklingen afCFRP ikke kun fremmer den hurtige udvikling af rumfartsteknologi, men har også en uerstattelig rolle i anvendelsen af missiler og raketter. Anvendelsesniveauet og omfanget afkulfiber kompositmaterialerhar endda været relateret til udviklingen af nye modeller af missiler og raketter og forbedring af den samlede ydeevne.
Ansøgningsbaggrund
Mange rumindustriorganisationer forfølger letvægtning af raketstrukturer og i denne atmosfærekulfiber kompositter er det første valg til letvægtning. I øjeblikket kan de vigtigste strukturer af raketflyvedligeholdere såsom finnetønder, næsekegler og flykroppe effektivt reduceres i vægt ved at bruge kulfiberkompositter (CFRP).
For hver 1 kg reduktion i vægt af rumfartøjer, kan 500 kg reduceres for løfteraketter. Derfor er kulfiberkompositter blevet materialet med det bredeste anvendelsesområde og højeste tekniske modenhed til rumfartøjsstrukturer. Til løfteraketter og missiler, kulfiberkompositterkan ikke kun opnå strukturel letvægt, men også være det vigtigste råmateriale til funktionalisering.
På nuværende tidspunkt er kulfiber til rumfartøjsstruktur hovedsageligt PAN-baseret kulfiber, og det er hovedsageligt højstyrke medium-mode (T-serien) og højstyrke høj-mode (MJ-serien), såsom raket- og missilmotorer, der for det meste bruger højstyrke medium-mode kulfiber, og missilbeslag, understøtninger eller beslag og andre strukturer bruger højstyrke high-mode kulfiber.
Inden for løftefartøjer kan kulfiberkompositter bruges til at fremstille solid motorskalstruktur, pilelegemebeklædning, instrumentrum, mellemtrinssektion, motordysehalsforing, satellitbeslag, kryogen lagertank og andre komponenter. Den typiske repræsentant for kulfiberkompositmateriale i løfteraketapplikationer er motorhus. Når motoren kører, vil skallen ikke kun tåle trykket indefra og udefra, men også stå over for eksterne belastninger som aksialtryk, bøjning, vridning og tværgående forskydning osv. Derfor vil de fleste af de kulfibre, der bruges i motorkappen er højstyrke medium-mode kulfibre med styrke over 5,5 GPa og modul omkring 290 GPa, såsom Toray T800, T1000 og Hershey IM7.
Kulfiber komposit raket
Neutron raket
Med sin kulfiberkompositstruktur vil Neutron-raketten være verdens første kulfiberkomposit store løfteraket.
Med udgangspunkt i succesen med dets tidligere lille løfteraket Electron, har Rocket Lab USA, en førende amerikansk løfteraket- og rumsystemvirksomhed, udviklet en ny løfteraket kaldet Neutron. "Neutron, en stor løfteraket med en nyttelastkapacitet på 8 tons, kan bruges til missioner som menneskelig rumflyvning, store satellitkonstellationer og udforskning af det dybe rum. Raketten har opnået gennembrud inden for design, materialer og genanvendelighed.
Elektronraket
Sammenlignet med gigantiske raketter som SpaceX's Falcon 9 eller Blue Origin's New Shepherd, ligner Electron en babyraket, da dens maksimale nyttelast kun er 225 kg, sammenlignet med Falcon 9's maksimale nyttelast på 22.800 kg. Men det, der adskiller Electron fra disse store raketter, er, at det er specielt designet til at sende bittesmå satellitter kaldet CubeSats ud i rummet. For kravet om at opsende lette nyttelaster til vandet er det også relativt billigt at opsende, til 5,5 millioner dollars pr. opsendelse, sammenlignet med de 60 millioner dollars, der typisk kræves for at sætte en SpaceX Falcon 9-raket i kredsløb.
Carbon Fiber Composite Motorhus
Ifølge statistikker kan raketmotorens tredje trins strukturkvalitet for hver 1 kg reduktion øge den effektive rækkevidde med 16 km, så siden 1980'erne begyndte en række taktiske missiler solide motorskaller og andre strukturer at bruge kompositmaterialer, såsom USA's nye generation af luft-overflade krydsermissil ACMI58-JASSM med henblik på at reducere omkostningerne betydeligt og reducere vægten af patronen, ikke kun vingen, halen, for betydeligt at reducere omkostningerne og vægten af projektilet, ACMI58-JASSM bruger ikke kun kompositmaterialer til vinge, hale og luftindtag, men bruger også kulfiberkompositter til hele skroget, hvilket reducerer vægten af hele projektilet med 30% og omkostningerne med 50%.
Aerojet Rocketdyne Motor kulfiberviklingsmaskine begyndte at producere store solide raketmotorhuse i begyndelsen af 2020 i Hanceville, Alabama.
De strukturelle huse er støbt ved hjælp af kulfibervikling til at producere huse op til 72 tommer i diameter og 22 fod i længden, store nok til at understøtte det strategiske missilprogram, designet til at fremstille huse til en række forskellige missiler, missilforsvarssystemer og hypersoniske systemer, og det understøtter produktionen af både terminalhøjdeforsvar og standardmissilopfangere.
Brugen af kulfiberkompositter i raketter er relativt moden, og efterhånden som nyere iterationer af kulfiberkompositter dukker op, følger den efterfølgende fremkomst af kontinuerlige kulfiberforstærkede termoplastiske kompositter. Fremstillingen af flere komponenter i raketter kan også indlede nye ændringer, og kulfiber-luftfartsapplikationer bliver mere effektive.
Den brede anvendelse af kulfiberkompositter giver samfundet flere muligheder. GRECHO kulfiber og kompositter er lettere og stærkere. Gå på opdagelse i dine muligheder og skab din fremtid. KontaktGRECHO glasfiberat købe relaterede kulfiber og kompositprodukter.
Whatsapp: +86 18677188374
E-mail: info@grechofiberglass.com
Tlf.: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Internet side:www.grechofiberglass.com
Indlægstid: 07-04-2023
