Kompozity z uhlíkových vlákien sú najznámejšie pre svoje letecké aplikácie, ktoré sa objavujú v lietadlách, kozmickej lodi a satelitoch. Čínsky satelitný priemysel prešiel náročnou cestou k svojim súčasným úspechom. Tu sú niektoré menej známe historické míľniky uhlíkových vlákien v čínskych satelitných programoch.
Dongfanghong satelity: nostalgické dedičstvo
Satelity Dongfanghong majú zvláštne miesto v spomienkach na mnohých, najmä tých, ktoré sa narodili v 70. a 80. rokoch 20. storočia. Dongfanghong -1 Satellite, ktorý bol uvedený na trh 24. apríla 1970, zostáva dnes funkčný. Nezahŕňal však kompozity z uhlíkových vlákien, pretože čínsky priemysel uhlíkových vlákien sa začal vyvíjať až po roku 1965.
V čase, keď sa Dongfanghong -2 spustil v roku 1984, sa kompozity uhlíkových vlákien použili vo svojom rohovom anténe podpory valca a mechanizmu despinov. Následné satelity Dongfanghong čoraz viac prijali materiál, využívali jeho ľahké a vysoké vlastnosti na zníženie satelitnej hmoty, nižšie náklady na spustenie a zmiernenie technických problémov.
Štyri kľúčové aplikácie uhlíkových vlákien v čínskych satelitoch
1. Vlnité škrupiny z uhlíkových vlákien
- Rozmery: priemer 920 mm, výška 235 mm.
- Štruktúra: Zložené zo štyroch lichobežníkových vlnitých panelov viazaných na horné\/dolné rámce. Každý panel obsahuje 33 zvlnení vyrobených z epoxidu uhlíkových vlákien s vysokým modulom s ± 45 stupňom, 0 a ± 45 stupňové rozloženie.
- Výkon: V porovnaní so zahraničnými náprotivkami (napr. Dizajnmi spoločnosti E) sa axiálny kompresný kritický stres zvýšil o 19% a elastický modul o 26%. Prevyšuje domáci zliatin z zliatiny TA3 TA3 o 90% v zaťažení kapacity pri rovnakej hmotnosti.
2. Dvojvočkové vlnité valce s nosným zaťažením
- Hmotnosť: 25 kg (najväčšia štruktúra primárnej zaťaženia uhlíkových vlákien v skorých čínskych satelitoch).
- Dizajn: výška 1983 mm, kombinácia 48 zvlnení s dvoma krivkami do uzavretej valcovej štruktúry. Horná časť: vnútorný priemer 1088 mm; Spodná časť: Zúčastňované vnútorným priemerom 1166 mm. Vonkajšie výstuhy zahŕňajú rámy, rebrá a podpery.
-Inovácia: Tnanou stenou štruktúry premennej hrúbky (0. 32 mm až 5,5 mm) s použitím uhlíkových vlákien s vysokým modulom. Dosiahla jednorozmerné, trojrozmerné integrované formovanie viac ako 400 komponentov.
- Výsledok: Úspešne sa začal v rokoch 1994 a 1997, čo dokazuje o 65% ľahšie ako hliníkové náprotivky s vynikajúcou štrukturálnou účinnosťou.
3. Hybridné kože z uhlíkových vlákien-hliníka
-Dizajn: Kožky z uhlíkových vlákien s vysokým modulom, pozdĺžne klobúk v tvare klobúkov a špeciálne rámce spárované s koncovými rámami a spojmi z zliatiny hliníka.
- Aplikácie: Vyvinuté 1300 mm a 1620 mm výškové stuhnuté škrupiny (vnútorný priemer 1187,6 mm), overené dôsledným testovaním a nasadené na satelitoch.
4. Sendvičové panely z uhlíkových vlákien
- Výhody: Ľahká, vysoká tuhosť v ohybe, vzduchotesnosť, tepelná izolácia a znížená zložitosť montáže.
- Použitie:
- dongfanghong -2: Solar Array valcové mušle a parabolické reflektory.
-dongfanghong -3: šesť 1720 mm × 2220 mm uhlíkové vlákno mriežky solárne panely, reflektory parabolickej antény s dvoma mriežkami a 20+ plástové panely pre štrukturálne systémy.
- Satelity zdrojov: rozšírené prijatie, výrazné znižovanie štrukturálnej hmoty a uvoľnenie kapacity užitočného zaťaženia.
Od aspirácie k realite
Séria Dongfanghong stelesňuje snahu Číny preskúmať priestor a zabezpečiť komunikačnú suverenitu-svedčí o generáciách odhodlania výskumných pracovníkov. Dnes, keď sa satelitná sieť Beidou, ktorá chráni národnú konektivitu, kompozity uhlíkových vlákien rozšírili za satelity na širšie letecké aplikácie. Keď sa Čína zameriava na vesmír, uhlíkové vlákna zostáva nevyhnutným spojencom pri dosahovaní hviezd.
