.jpg)
Trong lĩnh vực khoa học quân sự, các nhà khoa học luôn nghiên cứu để tìm ra các vật liệu thay thế cho vật liệu cũ nhằm giảm trọng lượng, giá thành và tăng độ bền cho thiết bị. Vì thế những bài thử nghiệm chất lượng cho các thiết bị quân sự này đóng một vai trò then chốt.
Nội dung
Tận dụng hiệu suất cơ và nhiệt của sợi carbon / PEEK, Đại học Kỹ thuật Munich thay thế một mô-đun tên lửa nhôm bằng một giải pháp thay thế là composite nhẹ hơn 40%.
Trên thực tế, đây là mô-đun polyme gia cố bằng sợi carbon (CFRP) đầu tiên mà TUM chế tạo trong chương trình Thử nghiệm Tên lửa cho Sinh viên Đại học (REXUS), đã giảm được hơn 40% trọng lượng của tên lửa. Việc giảm trọng lượng như vậy mang lại nhiều lựa chọn tiết kiệm chi phí cho nhiệm vụ: tải trọng nặng hơn, apoge cao hơn hoặc giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.
Mô-đun tên lửa của TUM bao gồm một phần của tên lửa nghiên cứu REXUS Chúng bay đến độ cao tối đa 80-100 km, với tốc độ thẳng đứng tối đa khoảng 1.200 m / s và gia tốc tối đa khoảng 20G. Do đó, hình dạng của mô-đun đã được xác định trước, bao gồm cả yêu cầu phải phù hợp với độ dày thành và đạt được độ cứng tương tự như phiên bản nhôm.
Để sản xuất mô-đun, nhóm TUM đầu tiên tạo các vòng Victrex plc(Lancashire, Anh) PEEK 450CA30 LFT dạng hạt (chứa sợi carbon có chiều dài 2-3 mm) được ép thành khuôn hình vòng. Máy ép được làm nóng đến 390 ° C, được nén chặt ở mức lực tăng dần (50-200 kN), sau đó được làm nguội và hạ nhiệt ở 100˚C.
Vỏ được làm từ sợi carbon đơn hướng Tenax / băng PEEK của Tenax trên thiết bị TP-AFP của AFPT GmbH (Doerth, Đức). Quy trình TP-AFP cho phép hợp nhất tại chỗ của băng nhựa nhiệt dẻo ở nhiệt độ phòng vào các vòng đầu vào tải CFRP. Không yêu cầu cố kết bằng nồi hấp và việc cố kết vào các vòng được sản xuất trước đó loại bỏ nhu cầu bổ sung các chốt hoặc chất kết dính cơ học.
Engelhardt cũng hài lòng với việc tích hợp FOS, đây là một thách thức kỹ thuật mới. TUM đã có kinh nghiệm sử dụng FOS trong nhựa dẻo, nhưng không phải trong tấm ghép composite và không sử dụng quy trình AFP bằng nhựa nhiệt dẻo. Nhóm đã đáp ứng thách thức này và đạt được hiệu suất bay đủ tiêu chuẩn.
Cuối cùng, mô-đun kết hợp một vách ngăn riêng biệt, đóng vai trò như một tấm lắp cho các thiết bị đo lường. Vách ngăn được nhiệt luyện thành hình dạng mái vòm của nó từ một tấm organosheet phẳng được cấu tạo từ cùng một loại vật liệu sợi carbon / PEEK như hình trụ của mô-đun.
Để đạt được tốc độ bay phù hợp, TUM đã nâng cao dự án này thông qua một quá trình thử nghiệm, mô phỏng và đánh giá hoàn chỉnh.
Đầu tiên, các vật liệu được thử nghiệm ở nhiệt độ phòng và ở nhiệt độ phục vụ tối đa là 135 ° C. Các chuyên gia đã sử dụng tủ thử nghiệm môi trường để tiến hành cấc bài thử nghiệm về nhiệt độ độ ẩm, đảm bảo chính xác chất lượng của cấc vật liệu chế tạo.
Dữ liệu từ thử nghiệm ban đầu cung cấp dữ liệu đầu vào cho mô phỏng và thiết kế. Tùy vào nó ta có thể lựa chọn các phương pháp chế tạo phù hợp giúp tăng khả năng chống chịu của modul.
Phân tích cấu trúc phần tử hữu hạn đã giúp nhóm tối ưu hóa việc bố trí lớp laminate. Kết quả cho hình trụ là một khối đối xứng 34 lớp. Sau khi sản xuất mô-đun, TUM đã tiến hành thử nghiệm toàn bộ.
Để đáp ứng tải đủ điều kiện bay bay đến độ cao tối đa 80-100 km, với tốc độ thẳng đứng tối đa khoảng 1.200 m / s và gia tốc tối đa khoảng 20G, hệ thống thử nghiệm rung xóc được sử dụng để thử nghiệm rung xóc cho modul từ 0-300 Hz ở mức tần số 0,083 g 2 / Hz.
Nó cũng đã trải qua một thử nghiệm uốn, chứng tỏ hiệu suất thành công dưới tải trọng 14 kNm.
>>> CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM >>>
Tủ thử nghiệm nhiệt độ, áp suất theo độ cao
Tủ thử nghiệm chống xâm nhập IPx
=================
VintechME - 1Tech Việt Nam là đơn vị chuyên cung cấp các giải pháp kỹ thuật toàn diện bao gồm trang thiết bị và các gói dịch vụ liên quan đến thử nghiệm, đo lường. Nếu quý công ty, doanh nghiệp có nhu cầu xin liên hệ với chúng tôi để nhận được tư vấn.
Hotline (Zalo/ Whatsaap): 0966 252 565/ 0979 388 908/ 0972 317 221
Email: info@vintechme.com
Fanpage: https://www.facebook.com/vintechme
Website: https://vintechme.com/
Địa chỉ: Số 197, đường Thụy Phương, Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam.
Tiếng Việt
English
