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碳纖維復(fù)合材料在火箭導(dǎo)彈中的應(yīng)用

2022-10-27 14:29:40 作者：材料PLUS 來源：材料PLUS 分享至：

碳纖維復(fù)合材料作為先進(jìn)復(fù)合材料的代表，它的發(fā)展不僅推動(dòng)航天技術(shù)的飛速發(fā)展，在導(dǎo)彈和火箭的應(yīng)用中也有著不可替代的作用。碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用水平與規(guī)模甚至已經(jīng)關(guān)系到導(dǎo)彈與火箭新型號的研發(fā)和整體性能的提升。

碳纖維復(fù)合材料主要在導(dǎo)彈彈頭、彈體、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體以及衛(wèi)星的主承力件上應(yīng)用，如美國三叉戟-2導(dǎo)彈、戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈、大力神-4火箭、法國的阿里安-2火箭改型、日本的M-5火箭等發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，其中使用量最大的是美國赫克里斯公司生產(chǎn)的抗拉強(qiáng)度為5.3GPa的IM-7碳纖維，性能最高的是東麗T-800纖維，抗拉強(qiáng)度5.65Gpa、楊氏模量300GPa。并且碳/碳和碳/酚醛復(fù)合材料還是彈頭端頭和發(fā)動(dòng)機(jī)噴管喉襯及耐燒蝕部件的重要防熱材料。

俄羅斯多功能洲際彈道導(dǎo)彈SS-27型“白楊-M"，射程在10000公里以上，采用空間小動(dòng)量火箭技術(shù)，攻擊力極強(qiáng)。而且俄羅斯海上導(dǎo)彈系統(tǒng)中的佼佼者是“圓錘”(布拉比)型潛艇發(fā)射導(dǎo)彈，該導(dǎo)彈發(fā)射機(jī)動(dòng)性好，同時(shí)擁有海基和陸基兩種打擊版本，可以突破敵方導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，有效摧毀全球任何地方的敵方日標(biāo)。其與“白楊-M”型導(dǎo)彈一起，共同構(gòu)成俄羅斯2040年前核防備力量核心，它們的發(fā)動(dòng)機(jī)噴管及大面積防熱層均使用粘膠基碳纖維增強(qiáng)的酚醛復(fù)合材料。

我國各類戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上也大量采用碳纖維復(fù)合材料作為發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、整流罩防熱材料。碳纖維與芳綸相比，剛度和強(qiáng)度可以提高80%和30%，殼體重量再一次下降30%，另外碳纖維殼體熱膨脹系數(shù)小，發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間尺寸穩(wěn)定，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠性，碳纖維還具備一定雷達(dá)吸波能力，可以提高導(dǎo)彈隱身性能，有助于增強(qiáng)導(dǎo)彈突防能力。

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