玄武巖纖維織物填充防護結(jié)構(gòu)的性能研究.pdf

1、隨著人類太空活動的頻繁開展,空間環(huán)境日趨惡化,空間碎片數(shù)量激增,如何防護空間碎片成為各個航天國家不得不考慮的一個問題。Whipple防護結(jié)構(gòu)是最基本的空間碎片防護結(jié)構(gòu),美國在此基礎(chǔ)上開發(fā)出來的填充Whipple防護結(jié)構(gòu)的防護性能更加優(yōu)異,其使用了Nextel和Kevlar高強度纖維材料,考慮到我國無法獲得Nextel纖維材料,且玄武巖纖維也具有高強度、高模量的特點,因此研究國產(chǎn)玄武巖纖維材料能否替代Nextel纖維材料用作防護結(jié)構(gòu)的填充

2、材料亟待解決。
　　本文主要運用非火藥驅(qū)動二級輕氣炮發(fā)射裝置對涂環(huán)氧樹脂膠玄武巖纖維布和凱夫拉纖維布以不同布置方案混合填充的填充Whipple空間碎片防護結(jié)構(gòu)開展空間碎片超高速撞擊地面模擬實驗,以期通過實驗手段來探索國產(chǎn)高強玄武巖纖維布用作防護結(jié)構(gòu)填充材料的防護效果。主要內(nèi)容有:
　　首先對涂環(huán)氧樹脂膠玄武巖纖維布和凱夫拉纖維布以不同布置方案混合填充的填充Whipple防護結(jié)構(gòu)開展超高速撞擊實驗;
　　其次根據(jù)各個布置

3、方案的防護結(jié)構(gòu)的實驗結(jié)果與具有對應(yīng)參數(shù)的Nextel和Kevlar填充Whipple防護結(jié)構(gòu)的撞擊極限曲線進行對比,得到實驗所用空間碎片防護結(jié)構(gòu)在本文實驗方案和具體實驗速度處的防護性能要優(yōu)于以Nextel和Kevlar填充Whipple防護結(jié)構(gòu);
　　第三,根據(jù)涂膠玄武巖纖維布和凱夫拉纖維布的不同布置方案的防護結(jié)構(gòu)的超高速撞擊實驗結(jié)果,進一步比較各個實驗設(shè)計方案的防護結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣,得到在高速區(qū)玄武巖纖維布和凱夫拉纖維布無間隔的疊合在