Edistyneiden edustajanakomposiitti materiaalit, kehitysCFRP ei ainoastaan edistä ilmailu- ja avaruusteknologian nopeaa kehitystä, vaan sillä on myös korvaamaton rooli ohjusten ja rakettien käytössä. Sovelluksen taso ja laajuushiilikuitukomposiittimateriaalitovat jopa liittyneet uusien ohjus- ja rakettimallien kehittämiseen ja yleisen suorituskyvyn parantamiseen.
Sovelluksen tausta
Monet avaruusalan organisaatiot ajavat rakettirakenteiden keventämistä ja tässä ilmapiirissähiilikuitu komposiitit ovat ensimmäinen valinta kevyeen painoon. Tällä hetkellä rakettien lentotukielementtien päärakenteita, kuten eväpiippuja, nokkakartioita ja runkoja, voidaan vähentää tehokkaasti käyttämällä hiilikuitukomposiitteja (CFRP).
Jokaista 1 kg avaruusaluksen painonpudotusta kohden kantoraketeissa voidaan vähentää 500 kg. Siksi hiilikuitukomposiiteista on tullut materiaali, jolla on laajin käyttöalue ja korkein tekninen kypsyys avaruusalusten rakenteisiin. Kantoraketeille ja ohjuksille, hiilikuituakomposiititei vain saavuttaa rakenteellista keveyttä, vaan se voi myös olla funktionalisoinnin tärkein raaka-aine.
Tällä hetkellä avaruusalusten rakenteeseen käytettävä hiilikuitu on pääasiassa PAN-pohjaista hiilikuitua, ja se on pääasiassa korkean lujan keskimuotoista (T-sarja) ja erittäin lujaa high-mode-tilaa (MJ-sarja), kuten raketti- ja ohjusmoottorit käyttävät enimmäkseen korkean lujuus keskimoodi hiilikuitu, ja ohjusten kiinnikkeet, tuet tai kiinnikkeet ja muut rakenteet käyttävät korkean lujan high-mode hiilikuitua.
Kantorakettien alalla hiilikuitukomposiitteista voidaan valmistaa kiinteää moottorin kuorirakennetta, nuolen rungon suojusta, instrumenttipaikkaa, väliosaa, moottorin suuttimen kurkun vuorausta, satelliittikannatinta, kryogeenistä varastosäiliötä ja muita komponentteja. Tyypillinen hiilikuitukomposiittimateriaalin edustaja kantoraketeissa on moottorin kotelo. Kun moottori on käynnissä, kuori ei vain kestä painetta sisä- ja ulkopuolelta, vaan siihen kohdistuu myös ulkoisia kuormia, kuten aksiaalipaine, taivutus, vääntö ja poikittaisleikkaus jne. Siksi suurin osa moottorin kuoressa käytetyistä hiilikuiduista ovat erittäin lujia keskimuotoisia hiilikuituja, joiden lujuus on yli 5,5 GPa ja moduuli noin 290 GPa, kuten Toray T800, T1000 ja Hershey IM7.
Hiilikuitukomposiittiraketti
Neutroniraketti
Hiilikuitukomposiittirakenteensa ansiosta Neutron-raketista tulee maailman ensimmäinen suuri hiilikuitukomposiittikantoraketti.
Edellisen pienen kantorakettinsa Electronin menestyksen pohjalta Rocket Lab USA, johtava yhdysvaltalainen laukaisu- ja avaruusjärjestelmiä valmistava yritys, on kehittänyt uuden kantoraketin nimeltä Neutron. "Neutronia, suurta kantorakettia, jonka hyötykuorma on 8 tonnia, voidaan käyttää tehtävissä, kuten ihmisen avaruuslentojen, suurten satelliittien tähtikuvioiden ja syväavaruuden tutkimisessa. Raketti on saavuttanut läpimurtoja suunnittelussa, materiaaleissa ja uudelleenkäytettävyydessä.
Elektronin raketti
Verrattuna jättimäisiin raketteihin, kuten SpaceX:n Falcon 9 tai Blue Origin's New Shepherd, Electron näyttää vauvaraketilta, sillä sen suurin hyötykuorma on vain 225 kg verrattuna Falcon 9:n 22 800 kg:n maksimihyötykuormaan. Mutta se, mikä erottaa Electronin näistä suurista raketteista, on se, että se on erityisesti suunniteltu lähettämään pieniä CubeSats-satelliitteja avaruuteen. Kevyiden hyötykuormien laukaisu veteen on myös suhteellisen edullista, 5,5 miljoonaa dollaria laukaisua kohden verrattuna 60 miljoonaan dollariin, joka tyypillisesti vaaditaan SpaceX Falcon 9 -raketin saattamiseksi kiertoradalle.
Hiilikuitukomposiittimoottorikotelo
Tilastojen mukaan ohjuksen kiinteän rakettimoottorin kolmannen vaiheen rakenteen laatu jokaista 1 kg:n vähennystä kohden voi lisätä tehollista kantamaa 16 km, joten 1980-luvulta lähtien erilaisissa taktisissa ohjuksissa kiinteässä moottorin kuoressa ja muissa rakenteissa on alettu käyttää komposiittimateriaaleja, kuten Yhdysvaltain uuden sukupolven ilmapinta-risteilyohjus ACMI58-JASSM vähentääkseen merkittävästi kustannuksia ja vähentääkseen patruunan painoa, ei vain siipiä, häntää, ACMI58-JASSM-ammuksen kustannuksia ja painoa merkittävästi alentaakseen. ei vain käytä komposiittimateriaaleja siivessä, perässä ja ilman sisääntulossa, vaan käyttää myös hiilikuitukomposiitteja koko rungossa, mikä vähentää koko ammuksen painoa 30% ja kustannuksia 50%.
Aerojet Rocketdyne Motor hiilikuitukäämityskone aloitti suurten kiinteiden rakettimoottorien koteloiden valmistamisen vuoden 2020 alussa Hancevillessä, Alabamassa.
Rakenteelliset kotelot on valettu hiilikuitukäämityksellä, jolloin saadaan halkaisijaltaan jopa 72 tuumaa ja 22 jalkaa pitkiä koteloita, jotka ovat riittävän suuria tukemaan strategista ohjusohjelmaa, joka on suunniteltu valmistamaan koteloita erilaisille ohjuksille, ohjuspuolustusjärjestelmille ja hypersonic-järjestelmille. ja se tukee sekä terminaalin korkean alueen puolustus- että tavallisten ohjustorjuntalaitteiden tuotantoa.
Hiilikuitukomposiittien käyttö raketteissa on suhteellisen kypsää, ja kun uusia hiilikuitukomposiittien iteraatioita ilmaantuu, seuraa jatkuvien hiilikuituvahvisteisten termoplastisten komposiittien ilmaantuminen. Rakettien useiden komponenttien valmistus voi myös tuoda mukanaan uusia muutoksia ja hiilikuituilmailusovellukset tehostuvat.
Hiilikuitukomposiittien laaja käyttö tuo lisää mahdollisuuksia yhteiskunnalle. GRECHO hiilikuitu ja komposiitit ovat kevyempiä ja vahvempia. Mene tutkimaan mahdollisuuksiasi ja luo tulevaisuuttasi. Ottaa yhteyttäGRECHO lasikuituostaa hiilikuitu- ja komposiittituotteita.
Whatsapp: +86 18677188374
Sähköposti: info@grechofiberglass.com
Puh: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Verkkosivusto:www.grechofiberglass.com
Postitusaika: 07.04.2023
