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欧航局为火箭开发轻质碳纤维储罐,无需金属衬垫就能防漏并与液氧兼容

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 Evelyn Zhang • 2021-07-30 19:56:54 来源:前瞻网 E11815G0
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太空探索最突出的障碍之一,是火箭的重量和有效载荷。科学家们必须找到一种减轻火箭重量的方法,以便为载人科学探索提供更大的空间。

值得庆幸的是,由于欧洲航天局未来发射器准备项目(Future Launchers preparation Program)领导的开创性研究,未来的火箭可能会使用用塑料加固的轻质碳纤维罐来制造。

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基于德国MT Aerospace公司的早期研究,他们展示了一种新颖的小型碳纤维增强塑料(CRFP)罐设计,这种罐不需要金属衬垫,就能防漏并与液氧兼容——在正常情况下,在-253℃冷却的推进剂存储中,需要有金属内衬的储罐,以确保它们不会泄漏。

完全由CRFP制造的储罐需要的零件更少,而且比其他材料轻得多,制造成本更低、速度更快。

MT Aerospace首席执行官Hans Steininger表示,在任何推进系统中,燃料箱都是一个至关重要的安全因素,因为MT Aerospace提供了证据,证明CFRP压力罐具有高性能的屈服能力,能够承受太空旅行的低温应力,保证火箭安全发射。

经过多次测试,CFRP小型罐已经显示出集成的热保护功能,并将很快开发用于更大的测试。欧航局已经准备将收集的数据,为高度优化的“菲伯斯”(Phoebus)火箭的全面演示开发提供依据。

“菲伯斯”将包含350万个氢和氧气罐、结构组件、热防护,并在结构、推进设备和航空电子设备方面采用新技术。

Phoebus演示机将在2023年之前使用低温流体进行测试,以确认其功能、性能和新部件的成本效益方法。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://www.sciencetimes.com/articles/32532/20210729/lightweight-carbon-fiber-tanks-future-space-travel.htm

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