科学探索|欧空局证明用碳纤维增强塑料打造火箭燃料罐是可行的欧空局证明用碳纤维增强塑料

【科学探索|欧空局证明用碳纤维增强塑料打造火箭燃料罐是可行的】欧空局在其未来发射器准备计划中取得了突破性进展，他们发现碳纤维增强塑料罐对火箭而言是可行的。这项新工作建立在早期研究的基础上，并展示了一种由独特的碳纤维增强塑料（CFRP）制成的小规模燃料罐的新设计。这种材料在使用液态氢时是防漏的，并且在不使用金属衬垫的情况下也能与液氧直接接触。
项目研究人员指出，完全由CFRP制成的燃料罐比金属材质的要轻得多，而且建造起来更快、更便宜。通常储存液氧和液氢等低温推进剂需要具有金属衬里的罐子，以使其在有或没有复合材料外包层的情况下都能防漏。
之所以需要金属衬里，是因为推进剂被冷却到零下253摄氏度。燃料储存罐是推进系统的关键元素，该研究提供了证明，用CFRP制成的高性能压力罐可以承受低温压力。研究人员认为，未来使用CFRP高性能压力罐将使火箭的发射更加安全，同时提供比金属压力罐低得多的质量。
使用重量较低的部件建造火箭，使火箭能够产生相同的推力，意味着更高的运载有效载荷能力。研究人员说，他们发现了一种非常特殊的碳复合材料和加工方法，使他们能够考虑新的架构和功能组合，以创建使用金属不可能实现的火箭上面级。
构建防漏的CFRP箱体需要复杂的黑色碳纤维和特殊树脂的编织。该材料在一些单独的测试中抵御了极低的低温、压力循环和反应性物质。不久后研究人员将进行更多的集成热保护的测试，测试的数据将用于开发一个全尺寸的演示器。

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