Compozițiile din fibre de carbon sunt cele mai cunoscute pentru aplicațiile lor aerospațiale, care apar în aeronave, nave spațiale și sateliți. Industria satelitului din China a navigat pe o cale provocatoare către realizările sale actuale. Iată câteva repere istorice mai puțin cunoscute ale fibrei de carbon în programele de satelit din China.
Sateliți Dongfanghong: o moștenire nostalgică
Sateliții Dongfanghong dețin un loc special în amintirile multora, în special a celor născuți în anii ’70 -’80. Lansat pe 24 aprilie 1970, satelitul Dongfanghong -1 rămâne operațional astăzi. Cu toate acestea, nu a încorporat compozite din fibre de carbon, deoarece industria fibrelor de carbon din China a început să se dezvolte abia după 1965.
În momentul în care Dongfanghong -2 lansat în 1984, compozitele din fibre de carbon au fost utilizate în cilindrul de susținere a antenei cu corn și mecanismul Despin. Sateliții Dongfanghong ulterioare au adoptat din ce în ce mai mult materialul, folosind proprietățile sale ușoare și de înaltă rezistență pentru a reduce masa prin satelit, pentru a mai scădea costurile de lansare și pentru a ușura provocările tehnice.
Patru aplicații cheie ale fibrei de carbon în sateliții Chinei
1.. Coji ondulate din fibră de carbon
- Dimensiuni: 920mm diametru, 235mm înălțime.
- Structura: compusă din patru panouri ondulate trapezoidale legate de cadrele superioare\/inferioare. Fiecare panou prezintă 33 de ondulări realizate din prepregia epoxidică din fibră de carbon cu modul ridicat cu ± 45 de grade, 0 grad și ± 45 de grade.
- Performanță: în comparație cu omologii străini (de exemplu, proiectele companiei E), stresul critic al compresiei axiale a crescut cu 19% și modulul elastic cu 26%. Învelișul cojilor de aliaj TA3 TA3 au depășit cu 90% în capacitatea de încărcare la o masă egală.
2. Cilindri cu dublă vârf de încărcare ondulată
- Greutate: 25 kg (cea mai mare structură de încărcare primară din fibră de carbon în sateliții timpurii chinezi).
- Proiectare: înălțime de 1983mm, combinând 48 de ondulații cu curbă dublă într-o structură cilindrică închisă. Secțiunea superioară: diametrul interior de 1088 mm; Secțiune inferioară: conicat cu diametrul interior de 1166 mm. Întăririle externe includ cadre, coaste și suporturi.
-Inovație: structură cu pereți subțiri cu grosime variabilă (0. 32mm până la 5,5 mm) folosind fibră de carbon cu modul ridicat. A obținut o modelare integrată tridimensională integrată de peste 400 de componente.
- Rezultat: lansat cu succes în 1994 și 1997, dovedind cu 65% mai ușor decât omologii de aluminiu cu o eficiență structurală superioară.
3. Pielea hibridă din fibră de carbon-aluminiu
-Design: piei de fibre de carbon cu modul ridicat, șir longitudinale în formă de pălărie și cadre de specialitate, împerecheate cu rame și articulații din aluminiu din aluminiu.
- Aplicații: cochilii rigidizate cu înălțime de 1300 mm și 1620mm (diametrul interior de 1187,6 mm), validate prin teste riguroase și implementate pe sateliți.
4. Panouri sandwich din fibră de carbon din fibră-honeycomb
- Avantaje: rigiditate ușoară, ridicată de îndoire, etanșitate, izolare termică și complexitate redusă a asamblării.
- Utilizare:
- Dongfanghong -2: Array Solar Cilindrice și reflectoare parabolice.
-Dongfanghong -3: Six 1720mm × 2220mm din fibră de carbon grilă de grilă de grilă de grilă solară, reflectoare de antenă parabolică cu grilă duală și panouri de fagure pentru sisteme structurale.
- Sateliți de resurse: adopție extinsă, reducerea semnificativă a masei structurale și eliberarea capacității de sarcină utilă.
De la aspirație la realitate
Seria Dongfanghong întruchipează căutarea Chinei de a explora spațiul și a asigura suveranitatea comunicării-un testament al generațiilor de dedicație a cercetătorilor. Astăzi, cu rețeaua de satelit Beidou care protejează conectivitatea națională, compozitele din fibre de carbon s -au extins dincolo de sateliți la aplicații aerospațiale mai largi. Pe măsură ce China își stabilește viziunea pe cosmos, fibra de carbon rămâne un aliat indispensabil pentru a ajunge la stele.
