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固体发动机隔热有玄机
来源:中国航天报·飞天科普周刊     日期:2016年05月13日    字体:【】【】【

近日,巴西航天局取消了VLS-1固体运载火箭项目,并将研制新的固体VLM火箭。那么,固体火箭发动机在燃烧时达到上千度的高温,为什么不会被烧坏呢?

其实,这里面是有玄机的,固体火箭发动机壳体与推进剂之间装有一层隔热材料。当点燃推进剂后,燃烧室在高温、高压和高燃气流冲刷中,工作环境十分恶劣,因此需要在推进剂和壳体之间放置隔热材料层,以防止热量迅速传递给壳体,导致金属壳体被烧穿,进而发生爆炸。

此外,固体火箭发动机的隔热材料在推进剂静态储存时期,它又可防止推进剂的化学成分腐蚀金属壳体,提高储存期的稳定性和可靠性,从而延长有效储期。因此,隔热层应具备密度低、强度高、耐腐蚀、热导率低、耐冲刷和易于加工等特性。

目前,固体火箭发动机的隔热层主要采用碳纤维复合材料制造。这种材料可用PAN 基或粘胶基碳纤维进行研制。

另外,采用粘胶基碳纤维的增强丁腈胶和酚醛树脂也是一种较好的隔热材料配方,这就是所谓的碳纤维增强橡塑复合材料。目前,全世界粘胶基碳纤维的产量约为100 吨/年左右,主要用于包括火箭发动机、武器载荷在内的散热和隔热材料。(陈慧儿)

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