Neutron将是世界上第一枚碳纤维复合材料大型运载火箭。此前,RocketLab率先将碳纤维复合材料用于轨道火箭的Electron火箭,自2018年以来,该火箭一直为政府和商业小型卫星提供频繁和可靠的太空通道。
 
全球首枚碳纤维复合材料火箭问世
 
    Neutron的结构将由一种新的、特殊配方的碳纤维复合材料组成,该材料重量轻、强度高,能够承受发射和重返大气层时的巨大热量和力量,以实现第一级的频繁重返飞行。为了实现快速可制造性,中子的复合材料结构将使用自动纤维铺设(AFP)制造,该系统可以在几分钟内建造数米的碳火箭弹壳。
 
    Neutron不是常规火箭。它是一种新型运载火箭,具有可靠性、可重用性和降低成本,从一开始就融入了先进的设计。Neutron结合了过去最好的创新,并将它们与尖端技术和材料相结合,为未来提供火箭。”
 
全球首枚碳纤维复合材料火箭问世
 
    碳纤维在火箭领域领域应用的2个难点
 
    如今已经是2021年的末尾,人类对火箭技术的研究已经接近100年的历史,而近代对碳纤维材料的深入研究也经过了约80年的光景,但是到如今才有了第一枚碳纤维复合材料火箭的问世,可见其中的应用难度到底有多高。来看看碳纤维复合材料应用于火箭领域的2个最大的难点吧。
 
    1、强度不够稳定:主要是因为碳纤维复合材料制品的强度与制造工艺有直接的关系。解决方案是在刚度是主要设计参数的结构如翅片筒、上机身和鼻锥等使用碳纤维,级间结构则采用金属,因为金属的承压能力更强。
 
    2、相对低温下失效:与金属材料相比,碳纤维复合材料在相对较低下容易失效。解决方式是通过采用TenCateAdvancedComposites的高温、高压釜外(OOC)预浸料系统,特别是TC420氰酸酯高耐热性增韧树脂系统。该树脂具有多种优势:可在仅350°F的温度下进行简单的OOC处理,在500°F的温度下可进行独立式后固化,最终玻璃化转变温度(Tg)为660+°F,它也能起到良好的烧蚀作用。
 
    碳纤维复合材料目前还处于热固性向热塑性发展的第一步,未来技术有所突破,真正意义上的连续碳纤维增强热塑性复合材料才能真正的有所应用,后面还要经过漫长的研究和发展,才能发挥出自身的价值和意义。
 
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