英國國家復(fù)合材料中心展示未來太空儲能罐技術(shù)

英國國家復(fù)合材料中心（NCC）與法國航空航天制造商泰雷茲阿萊尼亞太空公司（Thales Alenia Space）聯(lián)合在“太空儲存罐”（Space Tank）項目下制造了一種全復(fù)合材料無襯墊（俗稱“V型”）儲存罐演示驗證件。該部件將作為運載火箭和衛(wèi)星推進(jìn)劑儲存罐的基本型產(chǎn)品，與目前使用的傳統(tǒng)金屬推進(jìn)劑儲存罐相比，重量預(yù)計可減輕30%。NCC表示，該演示驗證件展示了如何利用先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)來減輕燃料儲存罐結(jié)構(gòu)重量并降低衛(wèi)星發(fā)射成本，體現(xiàn)了復(fù)合材料將在未來空間推進(jìn)工程結(jié)構(gòu)發(fā)揮的重要作用。

NCC開發(fā)的“太空儲存罐”演示驗證產(chǎn)品長750mm，直徑為450mm，流體存儲容量超過96L，壁厚為4.0～5.5mm，這種設(shè)計使其能夠承受8.5MPa加壓推進(jìn)劑帶來的壓力。NCC透露，“太空儲存罐”碳纖維復(fù)合材料主體結(jié)構(gòu)總重量達(dá)到8kg，存在進(jìn)一步優(yōu)化減重的可能，其壓力等級可以通過使用更高強(qiáng)度的碳纖維和增加復(fù)合材料的厚度來實現(xiàn)。同時可以使用更薄、剛度更低的碳纖維復(fù)合材料制造，以應(yīng)對一些中低端應(yīng)用場景。

在“太空儲存罐”項目期間，NCC團(tuán)隊開發(fā)了一種創(chuàng)新方法，將金屬流體閥端口的制造也納入到可沖洗消除的內(nèi)芯模具中，從而不需任何二次組裝或粘接等其他步驟。這些流體閥端口固定在新型模具中，使它們能夠在制造過程的后期直接聯(lián)接到碳纖維上。

NCC的這一演示驗證為英國未來的太空推進(jìn)劑儲存罐研發(fā)提供了充分的研究基礎(chǔ)，并有助于支持英國先進(jìn)復(fù)合材料儲存罐制造技術(shù)、部件和設(shè)備供應(yīng)鏈。左圖為NCC開發(fā)的“太空儲存罐”。