制造固体火箭“小能手”碳碳复合材料

       对比C/C复合材料的性能特点，可以看出C/C复合材料是制造固体火箭发动机喷管的理想抗烧蚀耐热材料。由于喉道直径的变化对发动机性能影响很大，通常需要使用抗烧蚀性能最好的材料。对固体战略导弹的弹道进行了仿真，结果表明，一、二、三级发动机结构重量每减轻1 kg，导弹射程分别增加0.6、3、16公里左右。为了减轻重量，喷管材料必须满足低密度、高比强度和耐烧蚀的要求。综上所述，喷管所用材料应满足耐烧蚀、抗热震性好、比强度高、密度小的要求。  

      固体火箭推进技术因其结构简单、易于维护、可靠性高、反应迅速等优点，已广泛应用于各种战术火箭和导弹武器中。在目前服役的各种战术火箭和导弹中，其动力装置多为固体火箭发动机。但与其他动力装置相比，固体火箭发动机的缺点也很明显，比如比冲低、工作时间短、可控性差。为了满足远程推进技术的要求，提高固体火箭发动机的性能，克服其缺点，努力寻求提高发动机比冲、质量比和工作时间的技术仍是主要发展方向之一。
      固体火箭发动机主要由壳体、固体推进剂、喷管组件和点火装置组成。碳复合材料主要用于火箭发动机的喷管，其他部分的结构暂且不介绍。

碳/碳复合材料的应用环境

      火箭的喷管是用来以超音速排出气体，产生推力的，是燃料燃烧产生的热能转化为动能所必需的关键部件。喷嘴的材料必须能承受以下试验:2 000℃-3 500℃的高温；热表面超高速加热引起的热冲击；高热梯度引起的热应力；高压；长期暴露在高速腐蚀性气体中等。