近日,國內一家航天企業——微光啟航,推出了名為WG-1微光一號的中型液體復用運載火箭。這款火箭以其獨特的技術組合引起了廣泛關注,成為全球首款采用全流量分級燃燒循環動力、碳纖維復合材料以及液氧甲烷作為核心技術的火箭。尤為值得一提的是,它也是國內首款全面應用碳纖維復合材料的火箭。
在微光一號的設計中,碳纖維復合材料被廣泛應用于包括火箭部段、燃料貯箱、整流罩及結構支架在內的多個關鍵部件。通過結合熱塑性和熱固性碳纖維鋪絲工藝以及連續纖維3D打印技術,該火箭實現了結構上的極致輕量化,從而提高了有效載荷能力。此外,火箭發動機采用了金屬3D打印制造工藝,不僅提升了制造過程的可靠性,還進一步減輕了重量。對于追求高效能的現代火箭設計來說,減重是提升性能的關鍵所在,尤其是對于需要攜帶更多設備和貨物的上面級而言。
盡管碳纖維復合材料在國外的液體火箭上已有成功的應用案例,如RocketLab的電子號、Firefly的阿爾法號以及歐洲的阿麗亞娜6號等,但微光啟航在此領域的突破仍然意義非凡。他們利用改性的高性能低溫環氧樹脂和先進的碳纖維材料,成功完成了直徑為1.4米和3.35米的碳纖維貯箱的制造,并順利通過了嚴格的低溫特性測試,驗證了其在液氧相容性、低溫密封性以及蒸發量等關鍵指標上的優越性能。
這一成就標志著我國在碳纖維復合材料火箭的研發方面邁出了重要一步,預示著未來更高效、更經濟的太空探索可能。