这种“三明治”夹层材料 让火箭长排罩减重30%

　　近日，火箭院航天材料及工艺研究所研制出一种泡沫夹层结构材料，已在长征五号火箭中成功应用，比应用金属材料减重50%，比应用普通复合材料减重30%，研制人员形象地称呼其是“三明治”材料。

 △应用泡沫夹层结构材料的长排罩产品

 
　　该项目负责人孙宝岗介绍，这个材料分三层，上下都是碳纤维蒙皮材料，中间是一层泡沫，看起来就像平日里常吃的“三明治”。它最大的优点就是轻，而且还耐高温高压，主要应用于火箭长排罩上，让其减重了几百公斤。
　　长排罩安装在火箭助推器、芯一级、芯二级壳体表面，它就像是电缆、导管的“盔甲”一样，保护它们在高温高压下正常运作。在长五火箭身上，有200多件长排罩。通常，长排罩采用金属材料制作，但质量较重。近年来，也有采用复合材料制作长排罩替代原来的金属方案，能比金属方案减重20%。
　　为了进一步提升长五火箭的运载能力，研制人员想尽各种办法，减轻长五火箭的自重。那么，有没有一种更轻质的材料能让长排罩重量减轻呢？研制人员经过多次比对，选用了泡沫夹层结构材料。
　　这种材料通常应用在直升机桨叶、火箭整流罩、风机叶片上，应用在火箭长排罩上还属首次，技术难度更大，需要破解泡沫变形量大、高温下易塑性变形等一系列关键难题。
　　研制人员从材料选择、工装设计、制备工艺参数调整等方面进行优化试验，最终研制出满足高温高压条件的泡沫夹层结构材料。目前，该材料已应用在长五火箭长排罩上，其成功应用对未来重型火箭的研制也具有重要意义。