保持俄罗斯在航空业的领先位置
航空业的发展速度高于其它工业领域,对于任何国家来说都具有全面的经济和科学意义。现代航天航空企业深入使用前沿科技成果,生产不断更新。
使用复合材料有助于优化宇宙火箭飞行器的运行特性。
得益于高比强度、高耐高温性,高抗震性和低比重,碳纤维复合材料在航空航天技术中被广泛使用。
在航空业使用碳纤维复合材料能够降低成品的重量,从而降低操作消耗和燃油消耗。
比标准类型的钢铁强度高数倍
碳纤维复合材料制造的接合处的可靠性比黄铜、铝、 镍、铜、不锈钢材料高数倍
纤维类型 |
拉伸强度,MPa | 拉伸弹性模量, GPa | 断裂伸长率, % | 密度, g/cm3 | |
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碳纤维(以聚丙烯腈前体为基础) | 高强度标准模量 | 3500-5000 | 200-280 | 1.4-2.0 | 1.75-1.80 |
高强度中等模量 | 4500-7000 | 280-325 | 1.7-2.1 | 1.73-1.81 | |
高模量 | 3500-5000 | 325-450 | 0.7-1.4 | 1.75-1.85 | |
超高模量 | 2500-4000 | 450-600 | 0.7-1.0 | 1.85-1.95 | |
玻璃纤维 | E-玻璃 | 2500-3800 | 70-75 | 4.5-4.7 | 2.5-2.7 |
S-玻璃 | 4000-4500 | 80-90 | 5.0-5.3 | 2.5 | |
有机纤维 | 芳纶纤维 | 3000-3600 | 60-180 | 2.4-3.6 | 1.45 |
聚乙烯纤维 | 200-3000 | 5-170 | 3-80 | 0.96 | |
钢纤维 | 高强度 | 1200-2800 | 200 | 3.5 | 7.8 |
防锈 | 800-2000 | 190 | 3.0 | 7.8 | |
玄武岩纤维 | 3000-4800 | 90-110 | 3.0 | 2.6-2.8 | |
硼纤维 | 3500-4000 | 350-400 | 0.5-0.7 | 2.6 |
碳纤维是现代航空业的传统材料,以碳纤维为基础制造机体零件和内部装潢零件。
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碳纤维复合材料比钢铁轻5倍,比铝轻1,8倍
1,8
比铝轻1,8倍
航空业促进了碳纤维复合材料批量生产的发展。上个世纪60年代,设计师们在寻找传统材料替代品时发现了碳纤维的有效性。碳纤维材料具有高耐高温性、高比强度、高刚性、耐受于各种环境的影响,且重量低。
使用碳纤维能够降低飞行器10–50 %的重量,并提高操作安全系数。
俄罗斯的新型企业 – «Lin Industrial»公司致力于使用碳纤维制造10公斤以上私人超轻型火箭的研发。公司预计于2020年初发射第一枚火箭。这将为俄罗斯航空业带来新的机遇。
超轻型火箭在市场上的出现满足了无需等待计划性火箭发射即能够发射卫星至轨道的需求,和发射设备至不发送大型火箭的目标点的需求。
宇宙火箭飞行器的复杂运行环境需要材料能够高负荷不间断使用。
碳纤维复合材料轻便、可靠、坚硬、耐受于攻击性试剂、耐辐射、耐高温的特性能够满足这些要求。