大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于火箭金屬板的問題,于是小編就整理了3個相關介紹火箭金屬板的解答,讓我們一起看看吧。
航天器和運載火箭的外殼是什么材料?
飛船、火箭外殼主要采用輕質金屬,多見鋁合金材質,此外鈦合金、碳纖維、玻璃纖維、合金鋼、陶瓷等都有一定的使用,這些材料都有宇航級的應用標準。
先說火箭,火箭設計中最重要的顧及因素是質量比,即即火箭的“干質比”,火箭的速度由干質比與排氣速度所決定,質量比越大,火箭可以達到的速度越大。所以,大量采用輕質材料,努力將火箭的空重降低是很有必要的,它直接影響火箭性能。
但目前人類掌握的輕質金屬并不算很多,且大多價格昂貴,比如鋰,它是最輕的金屬,但軟的很,還容易溶解,不堪大用。航天領域人們一般首選用鋁合金、鈦合金,鈦合金簡直棒棒噠,但它成型和加工困難,成本也實在是昂貴,所以挑大梁的仍然是鋁合金。
此外還有種鈧合金被認為是未來可取代鋁合金的新一代材料,被寄予了很高的期望。但多年來一直處于雷聲大雨點小的狀況,自行車架子造了不少,就沒見火箭真的用上,反倒是碳纖維、玻璃纖維和塑料復合材質大有后浪撲前浪之勢。
像美國Rocket Labs公司就已經宣布在設計碳纖維復合增強塑料火箭,估測10年技術成型,歐洲航天局也已經就PHOEBUS先進碳復合材料原型技術開發,授予了阿利亞納集團和MT航空航天公司以協作合同,共同為阿利亞納火箭開發碳復合材料“ICARUS”,以降低阿利亞納-6火箭的鋁合金材料使用率和增加質量比,據悉項目如果成功,將提高阿拉亞娜-6近2噸的軌道運載能力,目前預計2025年“ICARUS”可投入使用。
載人宇宙飛船的外殼要求比火箭外殼高得多,一般要求有極高的熱防護性能,具備低熱導率、高熱阻、高碳層強度,此外還需要工藝性能好,能制作成復雜的外形結構。
比如我國的神舟飛船,它的主殼體有一層蜂窩狀的“燒蝕材料”,這種結構亦是國際上宇宙飛船普遍的局部防熱手段,燒蝕層通過膠結的方式沾在飛船殼體上,在遭遇高溫時,以分解、熔化、蒸發、升華的方式消耗質量,帶走熱量,繼而分散出去,讓熱量不至于傳導回艙內。
隔熱燒蝕層的具體材質主要是硅橡膠基材料,采用了夾心蒙皮結構,里面放入了增強纖維、酚醛空心微球和玻璃空心微球的填料,而且制成的燒蝕填料需要填充進玻璃鋼結構的蜂窩里,以提高材料的強度和抗氣流剪切能力。美國的“雙子星”、“阿波羅”等飛船使用的都是這種技術。
上圖.阿波羅飛船
大致的說起來,“雙子星”使用的為“側壁大面積防熱材料”,和“大底大面積防熱材料”,而“阿波羅”則使用了酚醛環氧低密度燒蝕材料AVCOAT5026- 39/HC-GP,蘇聯的“聯盟號”使用的是玻璃、石棉、酚醛、玻璃鋼和聚四氟乙烯燒蝕材料。
上圖.阿波羅14號返回艙
中國“神舟”使用的是自研H88、H96聚四氟乙烯低密度燒蝕材料,各國總體上最大的差別在于灌注工藝,中國采用了真空大面積自動化灌注,美國先用手工,后采用了脈沖震動灌注,蘇聯則采用手糊壓模。
上圖.聯盟號飛船
此外,神舟飛船外層還有層鋁合金蒙皮,根據官泄資料,它采用的是重慶西南鋁業提供的水壓加工高鎂鋁合金LF5材料,該項技術僅中美掌握。飛船的主體材質則是鈦合金,外側還有一定量的氮化硅隔熱瓦,但這些都比不上全燒蝕材料對飛船返回艙的影響大。
而鼎鼎大名的SpaceX公司則寒酸的多,他們為了壓縮成本,采用了不銹鋼制造飛船的船身,馬斯克美其名曰“不銹鋼堅固耐腐蝕,不需要頻繁涂刷隔熱層,拋光表面可反射輻射”。技術上它這個屬于更復雜卻不頂事兒的“輻射防熱”手段,即利用耐高溫和有高輻射特性的材料表面,將宇航器表面的氣動熱以熱輻射的方式擴散出去防熱,可以重復使用,但不耐受高熱流密度環境。所以說,商用還真別與國家級方案對掐。
當然,龍飛船上面SpaceX還是不敢真的?;^,老老實實的使用了底部燒蝕材料的方案。
怎么樣,現在明白宇宙飛船和火箭外殼的秘密了嗎?一般輕質材料部分會使用鋁合金、碳復合材料、合金鋼等,而重要的部分則會使用堅固的鈦合金、不銹鋼組成,在需要耐火抗熱的部位,則會采用局部燒蝕和全燒蝕方案,以聚四氟乙烯復合材料提高抗熱性能。
中國航天殘骸是鐵制的嗎?
中國航天殘骸不是鐵制的,是鋁合金的。
運載火箭將衛星或飛船發射送入太空,正是一個自我犧牲的過程:肢體完成加速使命后一節節“爆炸”,有的進入更遙遠的太空,有的墜入大海,有的墜落地面?;鸺w行過程中掉下來的部分就是我們說的“殘骸”。
火箭的蓋子怎么做?
制作火箭蓋子的方法有很多種,下面是一種簡單的制作方法:
材料:
- 彩紙或卡紙
- 剪刀
- 鉛筆
- 膠棒或膠水
- 尺子
- 手電鉆
步驟:
1. 測量火箭頂部的直徑,使用尺子在彩紙或卡紙上畫一個圓形,直徑與火箭頂部匹配。
2. 使用剪刀沿著畫出的圓形線剪下圓蓋子形狀。
3. 在圓形蓋子的正中間,用鉛筆畫一個小圓,直徑稍小于火箭頂部的直徑。
4. 使用手電鉆或者剪刀,在小圓的一側打開一個小孔,以便可以將蓋子固定在火箭上。你還可以使用剪刀剪一個小口,使小圓變成一個小孔。
5. 完成蓋子后,將膠水或膠棒涂在蓋子的邊緣,然后將蓋子輕輕放在火箭頂部上。
6. 等待膠水干燥后,火箭的蓋子就制作完成了。
請注意,這只是一種簡單的制作方法,可以根據個人喜好和火箭的設計來進行改進和創新。
制作火箭的蓋子需要考慮到多方面因素,如材料、形狀、密封性等。通常情況下,火箭蓋子使用高強度的金屬材料制作,如鋁合金、鈦合金等。其形狀一般為圓錐或球形,以減小空氣阻力和提高穩定性。同時,蓋子周圍需要設置密封帶,確保蓋子與火箭的連接處能夠完全密封,以避免氣體泄漏?;鸺w子的制作需要嚴格遵循相關標準和規范,以確保其安全可靠。
到此,以上就是小編對于火箭金屬板的問題就介紹到這了,希望介紹關于火箭金屬板的3點解答對大家有用。