Som representant for avansertekomposittmaterialer, utviklingen avCFRP fremmer ikke bare den raske utviklingen av romfartsteknologi, men har også en uerstattelig rolle i bruken av missiler og raketter. Søknadsnivået og omfanget avkarbonfiber komposittmaterialerhar til og med vært relatert til utviklingen av nye modeller av missiler og raketter og forbedring av den generelle ytelsen.
Søknadsbakgrunn
Mange romindustriorganisasjoner forfølger lettvekting av rakettstrukturer, og i denne atmosfærenkarbonfiber kompositter er førstevalget for lettvekt. For øyeblikket kan hovedstrukturene til rakettfluktholdere som finneløp, nesekjegler og flykropper effektivt reduseres i vekt ved å bruke karbonfiberkompositter (CFRP).
For hver 1 kg vektreduksjon på romfartøyer, kan 500 kg reduseres for utskytningskjøretøyer. Derfor har karbonfiberkompositter blitt materialet med det bredeste spekteret av bruksområder og høyest teknisk modenhet for romfartøystrukturer. For utskytningskjøretøyer og missiler, karbonfiberkompositterkan ikke bare oppnå strukturell lettvekt, men også være nøkkelråstoffet for funksjonalisering.
For tiden er karbonfiber for romfartøystruktur hovedsakelig PAN-basert karbonfiber, og det er hovedsakelig høystyrke middels modus (T-serien) og høystyrke høymodus (MJ-serien), slik som rakett- og missilmotorer for det meste bruker høystyrke middels modus karbonfiber, og missilbraketter, støtter eller braketter og andre strukturer bruker høystyrke høymodus karbonfiber.
Innen bæreraketer kan karbonfiberkompositter brukes til å produsere solid motorskallstruktur, pilkroppskråning, instrumentbrønn, mellomtrinnseksjon, motordysehalsforing, satellittbrakett, kryogen lagringstank og andre komponenter. Den typiske representanten for komposittmateriale av karbonfiber i bruk av bæreraketter er motorhus. Når motoren går vil skallet ikke bare tåle trykket innenfra og utenfra, men også møte ytre belastninger som aksialtrykk, bøying, torsjon og tverrskjæring osv. Derfor vil de fleste karbonfibrene som brukes i motorskallet er høystyrke medium-mode karbonfibre med styrke over 5,5 GPa og modul rundt 290 GPa, slik som Toray T800, T1000 og Hershey IM7.
Karbonfiberkomposittrakett
Nøytronrakett
Med sin komposittstruktur i karbonfiber vil Neutron-raketten være verdens første store bærerakett i karbonfiberkompositt.
Rocket Lab USA, et ledende amerikansk oppskytnings- og romsystemselskap, bygger på suksessen til sin tidligere lille bærerakett Electron, og har utviklet en ny bærerakett kalt Neutron. "Neutron, en stor bærerakett med en nyttelastkapasitet på 8 tonn, kan brukes til oppdrag som menneskelig romfart, store satellittkonstellasjoner og dypt romutforskning. Raketten har oppnådd gjennombrudd i design, materialer og gjenbrukbarhet.
Elektronrakett
Sammenlignet med gigantiske raketter som SpaceXs Falcon 9 eller Blue Origins New Shepherd, ser Electron ut som en babyrakett, da dens maksimale nyttelast bare er 225 kg, sammenlignet med Falcon 9s maksimale nyttelast på 22 800 kg. Men det som skiller Electron fra disse store rakettene er at det er spesielt designet for å sende bittesmå satellitter kalt CubeSats ut i verdensrommet. For kravet om å skyte opp lett nyttelast til vann, er det også relativt billig å skyte opp, til 5,5 millioner dollar per oppskyting, sammenlignet med de 60 millioner dollar som vanligvis kreves for å sette en SpaceX Falcon 9-rakett i bane.
Motorhus i karbonfiberkompositt
I følge statistikk kan rakettmotorens tredje trinns strukturkvalitet for hver 1 kg reduksjon øke den effektive rekkevidden med 16 km, så siden 1980-tallet begynte en rekke taktiske raketter solide motorskall og andre strukturer å bruke komposittmaterialer, som f. USAs nye generasjon av luft-overflate kryssermissil ACMI58-JASSM for å redusere kostnadene betydelig og redusere vekten av patronen, ikke bare vingen, halen, for å redusere kostnadene og vekten av prosjektilet, ACMI58-JASSM bruker ikke bare komposittmaterialer for vinge, hale og luftinntak, men bruker også karbonfiberkompositter for hele skroget, noe som reduserer vekten av hele prosjektilet med 30 % og kostnaden med 50 %.
Aerojet Rocketdyne Motor karbonfiberviklingsmaskin begynte å produsere store solide rakettmotorhus tidlig i 2020 i Hanceville, Alabama.
De strukturelle husene er støpt ved hjelp av karbonfibervikling for å produsere hus opp til 72 tommer i diameter og 22 fot i lengde, store nok til å støtte det strategiske missilprogrammet, designet for å lage hus for en rekke missiler, missilforsvarssystemer og hypersoniske systemer, og den støtter produksjon av både terminalhøydeforsvar og standard missilavskjærere.
Bruken av karbonfiberkompositter i raketter er relativt moden, og etter hvert som nyere iterasjoner av karbonfiberkompositter dukker opp, følger den påfølgende fremveksten av kontinuerlige karbonfiberforsterkede termoplastiske kompositter. Produksjonen av flere komponenter av raketter kan også innlede nye endringer, og karbonfiber-luftfartsapplikasjoner blir mer effektive.
Den brede anvendelsen av karbonfiberkompositter gir flere muligheter til samfunnet. GRECHO karbonfiber og kompositter er lettere og sterkere. Utforsk mulighetene dine og skap fremtiden din. KontaktGRECHO Glassfiberå kjøpe relaterte karbonfiber og komposittprodukter.
Whatsapp: +86 18677188374
E-post: info@grechofiberglass.com
Tlf.: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Nettsted:www.grechofiberglass.com
Innleggstid: Apr-07-2023
