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制造固體火箭“小能手”碳碳復合材料

       對比C/C復合材料的性能特點，可以看出C/C復合材料是制造固體火箭發動機噴管的理想抗燒蝕耐熱材料。由于喉道直徑的變化對發動機性能影響很大，通常需要使用抗燒蝕性能最好的材料。對固體戰略導彈的彈道進行了仿真，結果表明，一、二、三級發動機結構重量每減輕1 kg，導彈射程分別增加0.6、3、16公里左右。為了減輕重量，噴管材料必須滿足低密度、高比強度和耐燒蝕的要求。綜上所述，噴管所用材料應滿足耐燒蝕、抗熱震性好、比強度高、密度小的要求。  

      固體火箭推進技術因其結構簡單、易于維護、可靠性高、反應迅速等優點，已廣泛應用于各種戰術火箭和導彈武器中。在目前服役的各種戰術火箭和導彈中，其動力裝置多為固體火箭發動機。但與其他動力裝置相比，固體火箭發動機的缺點也很明顯，比如比沖低、工作時間短、可控性差。為了滿足遠程推進技術的要求，提高固體火箭發動機的性能，克服其缺點，努力尋求提高發動機比沖、質量比和工作時間的技術仍是主要發展方向之一。
      固體火箭發動機主要由殼體、固體推進劑、噴管組件和點火裝置組成。碳復合材料主要用于火箭發動機的噴管，其他部分的結構暫且不介紹。

碳/碳復合材料的應用環境

      火箭的噴管是用來以超音速排出氣體，產生推力的，是燃料燃燒產生的熱能轉化為動能所必需的關鍵部件。噴嘴的材料必須能承受以下試驗:2 000℃-3 500℃的高溫；熱表面超高速加熱引起的熱沖擊；高熱梯度引起的熱應力；高壓；長期暴露在高速腐蝕性氣體中等。