Als vertegenwoordiger van gevorderdencomposiet materialen, de ontwikkeling vanCFRP bevordert niet alleen de snelle ontwikkeling van lucht- en ruimtevaarttechnologie, maar speelt ook een onvervangbare rol bij de toepassing van raketten en raketten. Het toepassingsniveau en de schaal vankoolstofvezelcomposietmaterialenzijn zelfs in verband gebracht met de ontwikkeling van nieuwe modellen raketten en raketten en de verbetering van de algehele prestaties.
Toepassingsachtergrond
Veel organisaties uit de ruimtevaartindustrie streven naar het lichter maken van raketstructuren, en wel in deze atmosfeerkoolstofvezel composieten zijn de eerste keuze voor lichtgewicht. Momenteel kunnen de belangrijkste structuren van raketvluchtonderhouders, zoals vinlopen, neuskegels en rompen, effectief in gewicht worden verminderd door gebruik te maken van koolstofvezelcomposieten (CFRP).
Voor elke kg gewichtsvermindering van ruimtevaartuigen kan 500 kg worden verminderd voor draagraketten. Daarom zijn koolstofvezelcomposieten het materiaal geworden met het breedste scala aan toepassingen en de hoogste technische volwassenheid voor ruimtevaartuigconstructies. Voor lanceervoertuigen en raketten, koolstofvezelcomposietenkan niet alleen structurele lichtgewichting bewerkstelligen, maar ook de belangrijkste grondstof zijn voor functionaliteit.
Momenteel is koolstofvezel voor de structuur van ruimtevaartuigen voornamelijk op PAN gebaseerde koolstofvezel, en het is voornamelijk hoge sterkte medium-mode (T-serie) en hoge sterkte high-mode (MJ-serie), zoals raket- en raketmotoren die meestal gebruiken hoge sterkte medium-mode koolstofvezel, en raketbeugels, steunen of beugels en andere constructies maken gebruik van zeer sterke high-mode koolstofvezel.
Op het gebied van draagraketten kunnen koolstofvezelcomposieten worden gebruikt voor de vervaardiging van een solide motoromhulselstructuur, pijllichaamkuip, instrumentenruimte, tussengedeelte, keelvoering van het motormondstuk, satellietbeugel, cryogene opslagtank en andere componenten. De typische vertegenwoordiger van koolstofvezelcomposietmateriaal bij toepassingen in draagraketten is de motorbehuizing. Wanneer de motor draait, zal de schaal niet alleen de druk van binnen en buiten dragen, maar ook externe belastingen ondergaan, zoals axiale druk, buiging, torsie en dwarsschuifkracht, enz. Daarom worden de meeste koolstofvezels die in de motorbehuizing worden gebruikt zijn middelhoge koolstofvezels met hoge sterkte met een sterkte van meer dan 5,5 GPa en een modulus van ongeveer 290 GPa, zoals Toray T800, T1000 en Hershey IM7.
Koolstofvezelcomposiet raket
Neutronenraket
Met zijn koolstofvezelcomposietstructuur zal de Neutron-raket 's werelds eerste grote draagraket van koolstofvezelcomposiet zijn.
Voortbouwend op het succes van zijn vorige kleine lanceervoertuig Electron heeft Rocket Lab USA, een toonaangevend Amerikaans lanceer- en ruimtevaartsysteembedrijf, een nieuw lanceervoertuig ontwikkeld met de naam Neutron. “Neutron, een groot lanceervoertuig met een laadvermogen van 8 ton, kan worden gebruikt voor missies zoals menselijke ruimtevluchten, grote satellietconstellaties en verkenning van de diepe ruimte. De raket heeft doorbraken bereikt op het gebied van ontwerp, materialen en herbruikbaarheid.
Elektronen raket
Vergeleken met gigantische raketten zoals de Falcon 9 van SpaceX of de New Shepherd van Blue Origin, ziet Electron eruit als een babyraket, aangezien het maximale laadvermogen slechts 225 kg bedraagt, vergeleken met het maximale laadvermogen van de Falcon 9 van 22.800 kg. Maar wat Electron onderscheidt van deze grote raketten is dat het speciaal is ontworpen om kleine satellieten genaamd CubeSats de ruimte in te sturen. Voor de vraag om lichte ladingen naar het water te lanceren, is het ook relatief goedkoop om te lanceren, met een prijs van 5,5 miljoen dollar per lancering, vergeleken met de 60 miljoen dollar die doorgaans nodig is om een SpaceX Falcon 9-raket in een baan om de aarde te brengen.
Koolstofvezelcomposiet motorhuis
Volgens de statistieken kan de structuurkwaliteit van de derde fase van de raketmotor met vaste raketmotor voor elke reductie van 1 kg het effectieve bereik met 16 km vergroten, dus sinds de jaren tachtig begonnen een verscheidenheid aan tactische raketten, vaste motoromhulsels en andere structuren composietmaterialen te gebruiken, zoals de Amerikaanse nieuwe generatie luchtoppervlak-kruisraket ACMI58-JASSM om de kosten aanzienlijk te verlagen en het gewicht van de patroon te verminderen, niet alleen de vleugel, de staart, de Om de kosten en het gewicht van het projectiel aanzienlijk te verminderen, ACMI58-JASSM maakt niet alleen gebruik van composietmaterialen voor de vleugel, staart en luchtinlaat, maar gebruikt ook koolstofvezelcomposieten voor de gehele romp, waardoor het gewicht van het gehele projectiel met 30% en de kosten met 50% worden verminderd.
De koolstofvezelwikkelmachine Aerojet Rocketdyne Motor begon begin 2020 met de productie van grote solide raketmotorbehuizingen in Hanceville, Alabama.
De structurele behuizingen zijn gevormd met behulp van koolstofvezelwikkeling om behuizingen te produceren met een diameter tot 180 cm en een lengte van 22 voet, groot genoeg om het Strategic Missile Program te ondersteunen, ontworpen om behuizingen te maken voor een verscheidenheid aan raketten, raketafweersystemen en hypersonische systemen. en het ondersteunt de productie van zowel terminalverdediging op grote hoogte als standaard raketonderscheppers.
Het gebruik van koolstofvezelcomposieten in raketten is relatief volwassen, en naarmate nieuwere iteraties van koolstofvezelcomposieten opduiken, volgt de daaropvolgende opkomst van continu met koolstofvezel versterkte thermoplastische composieten. De productie van meerdere onderdelen van raketten kan ook nieuwe veranderingen inluiden, en toepassingen van koolstofvezel in de ruimtevaart worden effectiever.
De brede toepassing van koolstofvezelcomposieten biedt meer kansen voor de samenleving. GRECHO koolstofvezel en composieten zijn lichter en sterker. Ga je kansen verkennen en creëer je toekomst. ContactGRECHO-glasvezelom gerelateerde koolstofvezel- en composietproducten te kopen.
Whatsapp: +86 18677188374
E-mail: info@grechofiberglass.com
Tel: +86-0771-2567879
Mobiel: +86-18677188374
Website:www.grechofiberglass.com
Posttijd: 07-apr-2023
