Sebagai wakil majubahan Komposit, pembangunan bagiCFRP bukan sahaja menggalakkan perkembangan pesat teknologi aeroangkasa, tetapi juga mempunyai peranan yang tidak boleh diganti dalam penggunaan peluru berpandu dan roket. Tahap aplikasi dan skalabahan komposit gentian karbonmalah telah dikaitkan dengan pembangunan model baru peluru berpandu dan roket dan peningkatan prestasi keseluruhan.
Latar Belakang Aplikasi
Banyak organisasi industri angkasa sedang mengejar pemberat ringan struktur roket, dan dalam suasana inigentian karbon komposit adalah pilihan pertama untuk pemberat ringan. Pada masa ini, struktur utama penyangga penerbangan roket seperti tong sirip, kon hidung, dan fiuslaj boleh dikurangkan dengan berkesan dalam berat dengan menggunakan komposit gentian karbon (CFRP).
Untuk setiap pengurangan 1 kg berat kapal angkasa, 500 kg boleh dikurangkan untuk kenderaan pelancar. Oleh itu, komposit gentian karbon telah menjadi bahan dengan julat aplikasi terluas dan kematangan teknikal tertinggi untuk struktur kapal angkasa. Untuk kenderaan pelancar dan peluru berpandu, gentian karbonkompositbukan sahaja boleh mencapai pemberat ringan struktur, tetapi juga menjadi bahan mentah utama untuk kefungsian.
Pada masa ini, gentian karbon untuk struktur kapal angkasa adalah terutamanya gentian karbon berasaskan PAN, dan ia kebanyakannya adalah mod sederhana berkekuatan tinggi (siri T) dan mod tinggi berkekuatan tinggi (siri MJ), seperti enjin roket dan peluru berpandu yang kebanyakannya digunakan. gentian karbon mod sederhana berkekuatan tinggi, dan kurungan peluru berpandu, penyokong atau kurungan dan struktur lain menggunakan gentian karbon mod tinggi berkekuatan tinggi.
Dalam bidang kenderaan pelancaran, komposit gentian karbon boleh digunakan untuk mengeluarkan struktur cangkang enjin pepejal, fairing badan anak panah, ruang instrumen, bahagian interstage, lapisan tekak muncung enjin, pendakap satelit, tangki simpanan kriogenik dan komponen lain. Wakil tipikal bahan komposit gentian karbon dalam aplikasi kenderaan pelancaran ialah selongsong enjin. Apabila enjin dihidupkan, cengkerang bukan sahaja akan menanggung tekanan dari dalam dan luar, tetapi juga menghadapi beban luaran seperti tekanan paksi, lenturan, kilasan dan ricih melintang, dan lain-lain. Oleh itu, kebanyakan gentian karbon yang digunakan dalam cangkang enjin ialah gentian karbon mod sederhana berkekuatan tinggi dengan kekuatan melebihi 5.5 GPa dan modulus sekitar 290 GPa, seperti Toray T800, T1000 dan Hershey IM7.
Roket Komposit Serat Karbon
Roket Neutron
Dengan struktur komposit gentian karbonnya, roket Neutron akan menjadi kenderaan pelancar besar komposit gentian karbon pertama di dunia.
Membina kejayaan kenderaan pelancar kecilnya sebelum ini, Electron, Rocket Lab USA, sebuah syarikat pelancaran dan sistem angkasa AS terkemuka, telah membangunkan kenderaan pelancar baharu yang dipanggil Neutron. "Neutron, kenderaan pelancar besar dengan kapasiti muatan 8 tan, boleh digunakan untuk misi seperti penerbangan angkasa lepas manusia, buruj satelit besar dan penerokaan angkasa lepas. Roket itu telah mencapai kejayaan dalam reka bentuk, bahan dan kebolehgunaan semula.
Roket Elektron
Berbanding roket gergasi seperti SpaceX's Falcon 9 atau Blue Origin's New Shepherd, Electron kelihatan seperti roket bayi, kerana muatan maksimumnya hanya 225 kg, berbanding muatan maksimum Falcon 9 iaitu 22,800 kg. Tetapi apa yang membezakan Electron daripada roket besar ini ialah ia direka khusus untuk menghantar satelit kecil yang dipanggil CubeSats ke angkasa. Untuk permintaan untuk melancarkan muatan ringan ke air, ia juga agak murah untuk dilancarkan, pada $5.5 juta setiap pelancaran, berbanding $60 juta yang biasanya diperlukan untuk meletakkan roket SpaceX Falcon 9 ke orbit.
Perumahan Enjin Komposit Gentian Karbon
Menurut statistik, kualiti struktur peringkat ketiga motor roket pepejal peluru berpandu untuk setiap pengurangan 1kg, boleh meningkatkan jarak berkesan 16km, jadi sejak tahun 1980-an, pelbagai peluru berpandu taktikal shell enjin pepejal dan struktur lain mula menggunakan bahan komposit, seperti Peluru berpandu pelayaran permukaan udara AS generasi baru ACMI58-JASSM untuk mengurangkan kos dan mengurangkan berat kartrij dengan ketara, bukan sahaja sayap, ekor, dan Untuk mengurangkan kos dan berat peluru dengan ketara, ACMI58-JASSM bukan sahaja menggunakan bahan komposit untuk bahagian masuk sayap, ekor dan udara, tetapi juga menggunakan komposit gentian karbon untuk keseluruhan badan kapal, yang mengurangkan berat keseluruhan peluru sebanyak 30% dan kos sebanyak 50%.
Mesin penggulungan gentian karbon Aerojet Rocketdyne Motor mula menghasilkan kes motor roket pepejal yang besar pada awal 2020 di Hanceville, Alabama.
Perumah struktur dibentuk menggunakan penggulungan gentian karbon untuk menghasilkan perumah sehingga 72 inci diameter dan panjang 22 kaki, cukup besar untuk menyokong Program Peluru Berpandu Strategik, yang direka untuk membuat perumah untuk pelbagai peluru berpandu, sistem pertahanan peluru berpandu dan sistem hipersonik, dan ia menyokong pengeluaran kedua-dua terminal pertahanan kawasan altitud tinggi dan pemintas peluru berpandu standard.
Penggunaan komposit gentian karbon dalam roket adalah agak matang, dan apabila lelaran komposit gentian karbon yang lebih baru muncul, kemunculan seterusnya komposit termoplastik bertetulang gentian karbon berterusan mengikuti. Pembuatan berbilang komponen roket juga mungkin membawa perubahan baharu, dan aplikasi aeroangkasa gentian karbon menjadi lebih berkesan.
Penggunaan meluas komposit gentian karbon membawa lebih banyak peluang kepada masyarakat. Gentian karbon dan komposit GRECHO lebih ringan dan kuat. Pergi meneroka peluang anda dan cipta masa depan anda. KenalanGRECHO Gentian Kacauntuk membeli produk gentian karbon dan komposit yang berkaitan.
Whatsapp: +86 18677188374
E-mel: info@grechofiberglass.com
Tel: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
laman web:www.grechofiberglass.com
Masa siaran: Apr-07-2023
