太空飛行器和運載火箭的外殼是什麼材料?

時間 2021-05-09 14:44:32

1樓:長安永珍

人造衛星和深空探測器的結構材料大多採用鋁、鎂合金,強度要求高的零部件則採用鈦合金或不鏽鋼。

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為了提高剛度和減輕重量,也採用高模量石墨纖維增強的新型複合材料。

比如太空飛行器上的大面積太陽翼,初期為鋁合金加筋板或夾層板結構,後來改用石墨纖維複合材料作面板的鋁蜂窩夾芯結構。

NASA的Insight著陸器太陽能電池陣列

更先進的輕型太陽翼則以石墨纖維複合材料作框架,蒙上聚醯胺薄膜。如果是面積更大的柔性太陽翼,則全部由薄膜材料製成。

大型拋物面天線原來多採用鋁合金或玻璃鋼製造,但隨著天線指向精度的提高,已改用熱膨脹係數極小的輕質材料。比如石墨和芳綸,通過材料的鋪層設計製造出膨脹係數接近於零的複合材料,從而成為製造天線的基本材料。

超大型天線需製成可展開的傘狀,其骨架由鋁合金或複合材料製成,反射面為塗有特殊塗層的聚酯纖維網或鎳-鉻金屬絲網。

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載人飛船和空間站各艙段結構大多使用鋁、鎂合金和鈦合金。載人艙段的側壁還需輻射防熱措施,外蒙皮為耐高溫的鎳基合金或鈹板,內部結構為耐熱鈦合金。

外蒙皮與內部結構之間填以石英纖維等各種隔熱材料。載人艙靠外蒙皮的高輻射特性和隔熱層的良好的隔熱特性,保持艙內有適宜的工作溫度。

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