Carbonfiberkompositter er bedst kendt for deres rumfartsanvendelser, der vises i fly, rumfartøjer og satellitter. Kinas satellitindustri har navigeret en udfordrende vej til sine nuværende resultater. Her er nogle mindre kendte historiske milepæle af kulfiber i Kinas satellitprogrammer.
Dongfanghong -satellitter: En nostalgisk arv
Dongfanghong -satellitterne har en særlig plads i minderne om mange, især dem, der er født i 1970'erne og 1980'erne. Lanceret den 24. april 1970 forbliver dongfanghong -1 satellitten operationel i dag. Imidlertid inkorporerede det ikke carbonfiberkompositter, da Kinas carbonfiberindustri først begyndte at udvikle sig efter 1965.
På det tidspunkt Dongfanghong -2 blev lanceret i 1984, blev carbonfiberkompositter anvendt i dens hornantenne understøttende cylinder og Despin -mekanisme. Efterfølgende dongfanghong-satellitter vedtog i stigende grad materialet, udnyttede dets lette og højstyrke egenskaber for at reducere satellitmasse, lavere lanceringsomkostninger og lette tekniske udfordringer.
Fire centrale applikationer af kulfiber i Kinas satellitter
1. kulfiberblandede skaller
- Dimensioner: 920 mm diameter, 235 mm højde.
- Struktur: sammensat af fire trapezformede bølgepaneler bundet til øvre/nedre rammer. Hvert panel har 33 korrugeringer fremstillet af højmodulet carbonfiber epoxy prepreg med ± 45 grad, 0 grad og ± 45 graders layups.
- Ydeevne: Sammenlignet med udenlandske modstykker (f.eks. Virksomhed E's design) steg aksial trykkryds kritisk stress med 19% og elastisk modul med 26%. Overgik indenlandske TA3 titaniumlegeringsskaller med 90% i bærende kapacitet ved lige masse.
2. dobbelt-peak bølgebelastede bærende cylindre
- Vægt: 25 kg (største kulstoffiber primær bærende struktur i tidlige kinesiske satellitter).
- Design: 1983mm højde, der kombinerer 48 dobbeltkurve korrugeringer i en lukket cylindrisk struktur. Øvre afsnit: 1088 mm indre diameter; Nedre sektion: konisk med 1166 mm indre diameter. Eksterne forstærkninger inkluderer rammer, ribben og understøtter.
-Innovation: Tyndvægget struktur med variabel tykkelse (0. 32mm til 5,5 mm) ved hjælp af carbonfiber med høj model. Opnåede en-klid, tredimensionel integreret støbning af over 400 komponenter.
- Resultat: med succes lanceret i 1994 og 1997, hvilket beviser 65% lettere end aluminiumsmodstykker med overlegen strukturel effektivitet.
3. carbonfiber-aluminiums hybridskind
-Design: Højmodulskulfiberskind, langsgående hatformede strengere og specialrammer parret med aluminiumslegerings ende rammer og samlinger.
- Anvendelser: Udviklet 1300 mm og 1620 mm højde stivne skaller (1187,6 mm indre diameter), valideret gennem streng test og implementeret på satellitter.
4. carbon fiber-honeycomb sandwichpaneler
- Fordele: Letvægt, høj bøjningsstivhed, lufttæthed, termisk isolering og reduceret samlingskompleksitet.
- Brug:
- dongfanghong -2: solarray cylindriske skaller og paraboliske reflektorer.
-dongfanghong -3: seks 1720mm × 2220 mm carbon fiber gitter-honeycomb solarray-paneler, dobbelt-grid paraboliske antennereflektorer og 20+ honningkompaneler til strukturelle systemer.
- Ressourcestatellitter: Udvidet vedtagelse, hvilket reducerer strukturel masse og frigørelse af nyttelastkapacitet.
Fra aspiration til virkeligheden
Dongfanghong-serien legemliggør Kinas søgen efter at udforske rum og sikre kommunikationssuverænitet-et vidnesbyrd om generationer af forskernes dedikation. I dag, med Beidou Satellite Network, der beskytter National Connectivity, er carbonfiberkompositter udvidet ud over satellitter til bredere luftfartsanvendelser. Da Kina sætter sine seværdigheder på kosmos, forbliver carbonfiber en uundværlig allieret med at nå stjernerne.
