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玻璃钢制品在宇宙飞船上的应用

分类:
新产品研发动态
发布时间:
2017/03/23
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  玻璃钢制品材料因受热发生气化和分解等而被破坏的现象叫做烧蚀。由于烧蚀产生了象上面所介绍的种种冷却和隔热的效应叫做烧蚀冷却效应。凡是烧蚀过程中吸热多的材料就具有很好的烧蚀冷却效应,这样的材料烧蚀过程进行得很缓慢,叫做耐烧蚀材料。酚醛玻璃钢制品就是一种良好的耐烧蚀材料。用这种材料制造宇宙飞船的外壳时,只要把外壳设计得厚些。当宇宙飞船穿过大气层时,最外层的材料被烧蚀,由于烧蚀而产生的冷却和隔热效应,却可以保护内层未被烧蚀的部分。这样,宇宙飞船就可以安全地飞出大气层,而飞船里面的人员和仪器却安然无恙。
 
  玻璃钢制品除了主要因为耐烧蚀性好而被宇宙航行采用外,它的机械强度高,比重小,热膨胀系数低和容易制作成各种所需要的形体等优点也是宇宙航行中所特别需要的,尤其是比重小。因为在宇宙飞行器上更多地采用玻璃钢制品就可以大大地减轻宇宙飞行器的重量。在宇宙航行科学中,减轻宇宙飞行器的重量是非常有意义的。因为在宇宙飞行器上那怕减轻一公斤的重量,发射它所用火箭的动力消耗就可以大大减少,这样整个飞行器和发射火箭的设计都可以作相应的改变,以致可以减轻上百公斤的重量。所以在宇宙航行中力求采用符合技术要求的轻质材料,如在宇宙飞行器的外壳和仪器底座等部位都常采用强度高,刚性好的蜂窝形玻璃钢制品。
 
  除了用酚醛玻璃钢制品以外,在宇宙航行技术中还采用其他耐高温的纤维代替玻璃纤维,以制成更好的耐烧蚀材料,如石棉纤维,·石英纤维,某些合成纤维,碳纤维和硼纤维等。当然,合成树脂成分也不限于酚醛树脂,许多耐热性比它更好的热固性或热塑性树脂也越来越多地被采用,如硅树脂和聚酞亚胺树脂。
 
  国外在1960年10月4日发射的“信使-1B”号试验卫星上,外壳就是由两只玻璃钢制品的半球组成的。这颗卫星上有铝材焊接的八面体形骨架,骨架上连接了三块蜂窝形玻璃钢制品板作为平台,电子仪器就安装在平台上。玻璃钢制品外壳与发射卫星的火箭也是用玻璃钢制品法兰来连接的。卫星外壳表面层的合成树脂中加入了钦*** *,这样外壳的表面就成为白色的反射层,可以反射一部分强烈的光线或其他辐射,从而有助于使卫星内部有较适宜的环境。在宇宙飞船上使用玻璃钢制品作外壳的例子也很多,如美国早期发射的“水星”号和“阿波罗”号等宇宙飞船都是用酚醛玻璃钢制品或石棉纤维增强酚醛塑料作为隔热层的。
 
  将卫星或宇宙飞船送入太空的火箭也广泛地采用玻璃钢制品或其他增强塑料来制造,如美国从1966年年开始用玻璃钢制品火箭发射卫星,仅在1970年年一年中,就用玻璃钢制品火箭发射了近百颗的卫星,如“先锋”号,“欧洲”号,地球测耸卫星和国际电视通讯卫星等。目前制造人造卫星,宇宙飞船和火箭等玻璃钢制品外壳都采用缠绕法和模压法两种成型方法。
 
  除了作为外壳和喷口的耐烧蚀和隔热材料外,在宇宙飞船,人造卫星和发射火箭的其他方面也使用了不少玻璃钢制品和增强塑料。如卫星和飞船上各种电子设备的底座,设备防护罩,仪表盘,地板,透明窗,密封垫,甚至连宇宙航行员身上穿的宇宙飞行服也都使用玻璃钢制品来制造。
 
 
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玻璃钢制品在宇宙飞船上的应用