商用航天领域, 这些年，SPACE X以回收、巨大载荷、高效率及低成本等颠覆性创新揭开了神圣航空高科技的神秘面纱并改写了历史。中国的同行也在奋力直追
近日，由北京天兵科技公司设计、天津爱思达航天公司研制生产的大型复合材料火箭整流罩近期下线，直径为4200mm，长度约13m，采用全碳纤维复合材料高精度成型，它是国内商业航天最大的复合材料火箭整流罩，也是中国当前最大的全碳纤维复合材料航天结构件。
中国高强度碳纤维技术走向世界舞台
碳纤维，并非横空出世的新型材料，其发展可以追溯到上世纪中期，长期以来，高强度碳纤维的制备技术一直被少数发达国家所垄断，成为制约中国相关产业发展的一大瓶颈。
近年来，中国在高强度碳纤维技术领域持续发力，不断取得突破性进展，中国科研团队攻克了高性能碳纤维制备过程中的多项关键技术难题，实现了高强度碳纤维的自主研发和规模化生产，打破了国外技术封锁。
中国制造的高强度碳纤维，不仅在性能上可以与国外先进产品相媲美，而且在价格上更具竞争优势，这使得中国在航空航天、汽车制造、体育器材等领域拥有了更多话语权，也为全球碳纤维市场注入了新的活力。
苏企研发中国最大全碳纤维整流罩
日前，天兵科技大型液体运载火箭天龙三号整流罩分离试验，在张家港智能制造基地圆满完成！
这也意味着，以苏州城市命名的天龙三号首飞火箭——苏州号，朝向正式发射迈进一大步！
“此次分离试验使用的天龙三号（以下简称TL-3）整流罩，是由苏州天兵科技有限公司完全自主研制的，代表了商业航天行业最顶尖的设计水准。”
天兵科技综合试验中心结构工程师王海琛向记者介绍，天龙三号是我国商业航天即将发射的最大的液体火箭，而本次分离试验则是验证了整流罩在太空中分离的全过程，并重点考核了分离系统的功能与性能。
而此次试验的结果则显示，整流罩分离过程中各项参数符合设计要求，几十个非火工连接解锁机构和分离弹簧完美工作，试验圆满达成目标！
通俗易懂的来说，整流罩其实就相当于是火箭的“保护罩”，用于保护卫星及其它有效荷载，防止发射过程中的各种有害环境影响，属于是火箭中最重要的组成部分之一。
TL-3整流罩采用全碳纤维复合材料成型，是国内商业航天最大的整流罩，也是中国最大的全碳纤维整流罩，更是国内首个为互联网星座量身定制的整流罩。
由于创新技术的突破，TL-3整流罩研制成本降低30%，生产效率提高20%以上，大大缩短了产品的研制周期，为天兵科技后续产品批量化生产，高强度发射任务，高可靠性保证成功率，提供了强有力支撑。
“TL-3整流罩非火工连接解锁机构（MCD）的设计难度非常高，在整个研发过程中，经历了多次的技术迭代，才最终完成了我们所需要达成的强度、合理布局、重量等多重复杂要求。”王海琛介绍说，整流罩的研发成功与试验成功，背后凝聚了所有天兵人共同的智慧与付出。
据介绍，天龙三号大型液体运载火箭，其性能对标 SpaceX 猎鹰 9 号火箭，采用大推力、可复用液体火箭发动机，目标率先实现国内一箭 30 星以上的群打能力，首飞后三年内可每年商业发射 30 发以上，着力满足我国卫星互联网建设中“低成本、高可靠、高频次”的发射需求。
惊人成果背后不为人知的付出和血汗
所有惊人的成果背后，都有着不为人知的付出和血汗。天兵科技的荣誉桂冠和惊艳的“天兵”速度，是天兵人肩负尽快缩短与国外在商业航天领域差距的责任与使命的体现，是天兵人从自我做起，拿出不输国外的聪明才智、自强不息的信念和艰苦奋斗的精神，铸就中国商业航天快速崛起的成果。
本次试验30多位试验总装人员和和各部门研发骨干密切配合，节假日全程无休，试验前五天所有试验人员更是通宵达旦与各方一起确保整流罩分离试验的圆满成功。
天兵科技天龙三号大直径全碳纤维复合材料整流罩，以及无火工品分离的创新技术方案，开创了我国大型液体运载火箭整流罩研制创新的先河，确保我国为互联网星座组建而量身定制的天龙三号大型液体运载火箭成功发射、稳固批产，势必引领中国商业航天走向大运力液体火箭时代。
美国当地时间4月6日傍晚,马斯克在SPACEX员工大会上说“今年(2024)如果一切按计划进行,SPACEX可能将实现地球90%的载荷质量绕轨运行,然后中国约占6%,世界其它地方约占4%;一旦星舰起飞,我们每年发射的载荷质量将占全球发射的99%以上。”
从航空航天到日常生活高强度碳纤维无处不在
高强度碳纤维技术的突破，为中国在多个领域的发展带来了新的机遇。
在航空航天领域，高强度碳纤维被誉为“21世纪的黑色黄金”，其应用可以大幅减轻飞机重量，降低油耗，提高飞行速度和航程，中国自主研制的C919大型客机，就大量使用了国产高强度碳纤维材料，标志着中国在航空制造领域迈向了新的高度。
在汽车制造领域，高强度碳纤维的应用可以有效减轻车身重量，提高燃油经济性和操控性能，近年来，越来越多的中国品牌汽车开始采用碳纤维材料，提升产品竞争力，并在新能源汽车领域抢占先机。
除了航空航天和汽车制造等高端领域，高强度碳纤维也逐渐走进了我们的日常生活，例如，碳纤维自行车、碳纤维球拍、碳纤维鱼竿等产品，凭借其轻便、耐用、性能优异等特点，受到了越来越多消费者的青睐。
高强度碳纤维开启轻量化时代
高强度碳纤维技术的突破，不仅是中国科技实力的体现，也为人类社会发展带来了新的可能性。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，高强度碳纤维的应用领域将更加广泛，未来，我们可以预见，从高耸入云的摩天大楼，到日常生活中的各种用品，高强度碳纤维将无处不在，为我们创造一个更加轻盈、高效、环保的未来。
高强度碳纤维技术的研发和应用，需要全球范围内的合作与交流，中国将继续秉持开放合作的态度，与世界各国共享科技发展成果，共同推动高强度碳纤维技术的发展和应用，为人类社会进步贡献力量。
文章来源： 材料技术，偲睿洞察，看苏州，阿波分享
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来源：贤集网
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