歐空局證明用碳纖維增強塑料打造火箭燃料罐是可行的

歐空局在其未來發射器准備計劃中取得了突破性進展,他們發現碳纖維增強塑料罐對火箭而言是可行的。這項新工作建立在早期研究的基礎上,並展示了一種由獨特的碳纖維增強塑料(CFRP)製成的小規模燃料罐的新設計。這種材料在使用液態氫時是防漏的,並且在不使用金屬襯墊的情況下也能與液氧直接接觸。

項目研究人員指出,完全由CFRP製成的燃料罐比金屬材質的要輕得多,而且建造起來更快、更便宜。通常儲存液氧和液氫等低溫推進劑需要具有金屬襯里的罐子,以使其在有或沒有復合材料外包層的情況下都能防漏。

之所以需要金屬襯里,是因為推進劑被冷卻到零下253攝氏度。燃料儲存罐是推進系統的關鍵元素,該研究提供了證明,用CFRP製成的高性能壓力罐可以承受低溫壓力。研究人員認為,未來使用CFRP高性能壓力罐將使火箭的發射更加安全,同時提供比金屬壓力罐低得多的質量。

使用重量較低的部件建造火箭,使火箭能夠產生相同的推力,意味著更高的運載有效載荷能力。研究人員說,他們發現了一種非常特殊的碳復合材料和加工方法,使他們能夠考慮新的架構和功能組合,以創建使用金屬不可能實現的火箭上面級。

構建防漏的CFRP箱體需要復雜的黑色碳纖維和特殊樹脂的編織。該材料在一些單獨的測試中抵禦了極低的低溫、壓力循環和反應性物質。不久後研究人員將進行更多的集成熱保護的測試,測試的數據將用於開發一個全尺寸的演示器。

歐空局證明用碳纖維增強塑料打造火箭燃料罐是可行的

來源:cnBeta