應用在運載火箭中的纖維復合材料儲存箱體結構
在國內碳纖維的應用市場中，箱體結構發展的較為緩慢，初期其應用領域多為軍用，例如軍用運輸箱、設備機箱等等。但在國外，碳纖維箱體結構技術發展的則相對更為成熟。為了更好的讓大家了解碳纖維箱體結構應用，我們邀請了國內為數不多專注碳纖維箱體結構，擁有非常豐富的碳纖維箱體結構研發生產經驗的蘇州挪恩復合材料，來為大家簡單介紹一下。
“其實在國外，碳纖維箱體結構已經并局限于陸地上的應用，在2017年1月，太空探索技術公司的獵鷹九號火箭發射成功，將10顆銥星送入預定軌道，同時級成功在太平洋進行了海上回收”。
大家都熟知運載火箭的返回復用需要以高運載系數為基礎，獵鷹九號火箭以比沖并不出眾的梅林液氧煤油發動機實現了驚人的運載系數，其中一個關鍵技術就是基于鋁合金的超輕儲箱，但這不是火箭儲箱技術的盡頭，使用碳纖維復合材料技術，火箭儲箱還可以技術減重約30%，從而讓運載能力和運載系數達到空前水平。
挪恩復材接著介紹道。復合材料儲箱技術，其實在航天領域的應用已經有很長的歷史了，在2013年底，我國的嫦娥三號探測器軟著陸月球成功，報道中就曾提到它使用了T—700碳纖維纏繞的金屬膜片儲箱，至于通信衛星等應用性衛星，使用復合材料儲箱更是歷史悠久。
盡管如此，在運載火箭上使用的大型碳纖維復合材料儲箱，還是一項突破性的創新技術，但開創者卻并非太空探索技術公司。早在2011年美國航天局就和波音公司簽訂合同，制造兩個試驗用的復合材料低溫推進劑儲箱。
美國航天局太空技術項目主管表示，這項技術驗證工作的目標是，與傳統金屬推進劑儲箱相比，新的碳纖維復合材料儲箱重量減輕30%，成本降低25%，毫無疑問，碳纖維復合材料已經實現了這一目標。
即使對比鋁鋰合金等性能好的金屬儲箱，碳纖維復合材料儲箱也能為液體運載火箭能帶來巨大提高，這項顛覆性技術的優勢建立在碳纖維遠高于金屬材料的強度上。以航天飛機外掛超輕儲箱使用的2195鋁合金為例，它的抗拉強度不過是500多兆帕，而T300碳纖維的抗拉強度就有約3500兆帕，T800碳纖維的抗拉強度更是達到了約5500兆帕。
碳纖維對比金屬材料的性能優勢極為突出，即使考慮碳纖維復合材料帶來的工藝處理等諸多麻煩，碳纖維復合材料儲箱也有很強的性能和成本優勢。
不過在液體火箭中，碳纖維復合材料的應用還存在著大量的難題需要解決。盡管有著各種困難，但碳纖維復合材料儲箱的高性能還是吸引了越來越多的火箭廠商的日光，波音和太空探索技術公司等公司正在研制大型復合材料推進劑儲箱技術。展望未來，隨著碳纖維復合材料儲箱的實用化越米越近，它將極有可能成為運載火箭領域游戲規則的改變者。
