产业用纺织品 第18卷总第117期 温度测试20h~50h,铰链的性能令人满意,但不机上的应用就应继续改善材料性能、降低成本和 能与金属部件相媲美。然而2Dα℃喷管侧壁可对部件进行优化设计。 以满足要求而且起到了减轻重量的作用。 3.5自润滑轴承 3.3燃烧室 1996年制备了COC轴承罩将内径30mm的 如果推进剂能在接近理想配比的条件下燃滚珠轴承安装其中并以35r/min的转速运行32 烧,那么可以使单位气流的推力达到最大从而不h,工作温度为399℃-510℃,推力负荷为46kg 需加力燃烧就能达到超音速的效力,因此提高推182kg。在如此苛刻的工作条件下滚动轴承元件 力和降低重量都能使超音速的持久性大大改善。首次表现出稳定的性能 αCC燃烧室可承受更高的燃烧温度并使冷却气体 的用量最小。1984年设计并制造了碳化硅涂层4结语 α℃C燃烧室部件。该部件含有冷却气孔,这些气 宇宙空间温度变化剧烈,要求材料耐热、耐低 孔是必需的因为F107实验发动机的设计不适温及尺寸稳定,向宇宙空间发射物体需极大的推 应在极高的摩擦温度下工作。到1986年涂层 力,重量的减轻将会带来极大的效益。CC独特 CC燃烧室部件在气体温度高达1343℃条件下的性能使它在航天系统上有着无可限量的前途, 累计工作时间超过163mn,且性能令人满意。 尽管目前还受制造方法和测试手段的限制 3.4涡轮 如果涡轮在近理想配比燃烧的条件下工作 参考文献 其性能还可提高因此涡轮需要采用降低冷却气(1]赵家祥,英国宇航材料概况出国考察技术报告 流总量的高温部件。αCC具有优异的高温机械性 1989,(2):155~161 能因此在涡轮轮辐和涡轮叶片上可能适用。(2] Schmidt donald l, Davidson Kenneth e and scott Theibert 1982年首次证明了CC材料在高应力涡轮上的 L. Unique Applications of Carbor Carbon Composite Ma- 潜力,一个未涂层CCC轴向转子的转速可达30r terials. SAMPE Journal, 1997(7/8): 51-58 mn而未出现结构失效。两年后,一个涂层QCC[3]日本东丽公司研究中心90年代高级复合材料的新 轴向转子在1149℃温度下以45r/min的转速成 进展.1989 功运转了17mn。又过两年转子的速度提高到在4]植村益次,牧广.高性能复合材料的最新技术,中 1500℃下可达53r/min 国建筑工业出版社,1989 [5]徐涛清,新一代的固体火箭发动机壳体材料.国外 民用气体涡轮发动机制造商于90年代中期 导弹与航天,1986,(5):33~34 已基本放弃了进一步发展涂层αCC部件,因为该[6]钱学森.星际航行概论,科学出版社,1963 材料在温度循环变化过程中存在氧化失重、保护[7]凌福根,吴国庭,航天飞机,国防工业出版社,1979 性密封材料组分吸湿和预测服务寿命能力有限等8]上海科学技术情报研究所.国外纤维增强复合材 问题。若要提高涂层α℃C材料在气体涡轮发动 料,1997,(5):35~37 The Application of Carbor Carbon Composites in the Propulsion System Song Yun, Ren Musu and Sun Jinliang Abstract This paper introduces the application of carboncarbon composites in the propulsion systems that include solid propellant rocket otors, liquid propellant engines and gas turbine engines Key words: propulsion system, solid propellant rocket ptor, liquid propellant engines, gas turbine engines, oz de. throat o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.llrightsreservedhttp://wwcnkiner© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 温度测试 20 h～50 h ,铰链的性能令人满意 ,但不 能与金属部件相媲美。然而 2D CCC 喷管侧壁可 以满足要求而且起到了减轻重量的作用。 313 燃烧室 如果推进剂能在接近理想配比的条件下燃 烧 ,那么可以使单位气流的推力达到最大从而不 需加力燃烧就能达到超音速的效力 ,因此提高推 力和降低重量都能使超音速的持久性大大改善。 CCC 燃烧室可承受更高的燃烧温度并使冷却气体 的用量最小。1984 年设计并制造了碳化硅涂层 CCC 燃烧室部件。该部件含有冷却气孔 ,这些气 孔是必需的 ,因为 F2107 实验发动机的设计不适 应在极高的摩擦温度下工作。到 1986 年涂层 CCC燃烧室部件在气体温度高达 1 343 ℃条件下 累计工作时间超过 163 min ,且性能令人满意。 314 涡轮 如果涡轮在近理想配比燃烧的条件下工作 , 其性能还可提高 ,因此涡轮需要采用降低冷却气 流总量的高温部件。CCC 具有优异的高温机械性 能 ,因此在涡轮轮辐和涡轮叶片上可能适用。 1982 年首次证明了 CCC 材料在高应力涡轮上的 潜力 ,一个未涂层 CCC 轴向转子的转速可达 30 r/ min 而未出现结构失效。两年后 ,一个涂层 CCC 轴向转子在 1 149 ℃温度下以 45 r/ min 的转速成 功运转了 17 min。又过两年转子的速度提高到在 1 500 ℃下可达 53 r/ min。 民用气体涡轮发动机制造商于 90 年代中期 已基本放弃了进一步发展涂层 CCC 部件 ,因为该 材料在温度循环变化过程中存在氧化失重、保护 性密封材料组分吸湿和预测服务寿命能力有限等 问题。若要提高涂层 CCC 材料在气体涡轮发动 机上的应用就应继续改善材料性能、降低成本和 对部件进行优化设计。 315 自润滑轴承 1996 年制备了 CCC 轴承罩 ,将内径 30 mm 的 滚珠轴承安装其中并以 35 r/ min 的转速运行 32 h ,工作温度为 399 ℃～510 ℃,推力负荷为 46 kg～ 182 kg。在如此苛刻的工作条件下滚动轴承元件 首次表现出稳定的性能。 4 结语 宇宙空间温度变化剧烈 ,要求材料耐热、耐低 温及尺寸稳定 ,向宇宙空间发射物体需极大的推 力 ,重量的减轻将会带来极大的效益。CCC 独特 的性能使它在航天系统上有着无可限量的前途 , 尽管目前还受制造方法和测试手段的限制。 参 考 文 献 [1 ] 赵家祥 1 英国宇航材料概况 1 出国考察技术报告 , 1989 , (2) : 155～161 [2 ] Schmidt Donald L , Davidson Kenneth E and Scott Theibert L. Unique Applications of Carbon2Carbon Composite Ma2 terials. SAMPE Journal , 1997 , (7/ 8) : 51～58 [3 ] 日本东丽公司研究中心 190 年代高级复合材料的新 进展 11989 [4 ] 植村益次 ,牧广 1 高性能复合材料的最新技术 1 中 国建筑工业出版社 ,1989 [5 ] 徐涛清 1 新一代的固体火箭发动机壳体材料 1 国外 导弹与航天 ,1986 , (5) : 33～34 [6 ] 钱学森 1 星际航行概论 1 科学出版社 ,1963 [7 ] 凌福根 ,吴国庭 1 航天飞机 1 国防工业出版社 ,1979 [8 ] 上海科学技术情报研究所 1 国外纤维增强复合材 料 ,1997 , (5) : 35～37 The Application of Carbon2Carbon Composites in the Propulsion System Song Yun , Ren Musu and Sun Jinliang Abstract : This paper introduces the application of carbon2carbon composites in the propulsion systems that include solid propellant rocket motors , liquid propellant engines and gas turbine engines. Keywords : propulsion system , solid propellant rocket motor , liquid propellant engines , gas turbine engines , noz2 zle , throat — 42 — 产业用纺织品 第 18 卷总第 117 期