摘要
文章介绍了碳纤维复合材料在燃烧室壳体结构中的应用。碳纤维复合材料因高刚性、低热膨胀系数及良好的粘接性能,成为固体发动机壳体的优选材料。其被广泛应用于新型导弹发动机壳体,如陆基机动固体洲际导弹和地地战术导弹。美国多款导弹,如“侏儒”、“三叉戟”和“爱国者”系列,其发动机壳体均采用了碳纤维复合材料,展现了该材料在导弹发动机领域的卓越性能和应用前景。
正文
目前,几乎所有的燃烧室壳体结构复合材料是通过连续增强纤维/树脂基体复合缠绕而成的。
碳纤维复合材料具有较高的刚性和较低的热膨胀系数且与绝热层之间的粘接性能好,作为固体发动机壳体材料具备很大的优越性,属于第3代复合材料,将成为未来主流固体发动机的增强复合材料。
碳纤维复合材料可用于新型陆基机动固体洲际导弹一、二、三级发动机壳体、新一代中程地地战术导弹发动机壳体。
美国“侏儒”小型地对地洲际弹道导弹三级发动机燃烧室壳体由IM-7碳纤维/HBRF-55A环氧树脂缠绕制作;
三叉戟(D5)第一、二级固体发动机壳体采用T800碳纤维/环氧制作,其性能较凯芙拉/环氧提高30%;
“爱国者”导弹及其改进型发动机壳体开始采用D6AC钢,到“PAC-3”导弹发动机上已经采用了T800碳纤维/环氧复合材料;
美国陆军负责开发的一种新型超高速导弹系统中的小型动能导弹(CKEM)壳体采用了T1000碳纤维/环氧复合材料。