Какво е модулът и прилагането на високомодулни въглеродни влакна в космическото пространство?

Въглеродните влакна се използват широко в космическата област. По отношение на компонентите въглеродните влакна са общ термин за вид влакна с въглеродно съдържание над 95%, което има много висок специфичен модул и специфична якост. Сред тях високоякостните въглеродни влакна се отнасят до влакна с висока якост (якост по-голяма от 4,5и умерен модул (модулът обикновено е 230а до 310а), докато високомодулните въглеродни влакна имат съдържание на въглерод повече от 98% и модул най-малко 370но якостта е склонна да бъде ниска. Ако нямате представа за модул и здравина, можете да го разберете по следния начин: пръчка със същата дебелина, с двете страни фиксирани хоризонтално, с тегловно тегло висящо в средата, по това време средата на пръчката ще се наведе надолу. За същото тегло, колкото по-висок е модулът на пръчката, толкова по-малко пръчката се огъва надолу. Как да разберем силата? Все още е тази пръчка, теглото в средата се добавя до 50кг и пръчката е счупена. След това 50 кг разделени на площта на напречното сечение на пръчката е силата на пръчката.

По-силни ли са материалите?  

За структурните материали това не е толкова просто. Например, ако сграда се използва от дълго време и някои греди и колони са повредени, твърдостта на сградата ще бъде лоша, а твърдостта тук съответства на модула. Ако сковаността на конструкцията е лоша, при същата външна вибрация, резонансната честота на обекта ще стане по-ниска, така че е лесно да резонирате с външния вибрационен източник, а вибрацията на резонанса е вредна до известна степен. За да се подобри твърдостта на сградата, сравнително прост метод е укрепването, сгъстяването на колоните и увеличаването на твърдостта.

Същото важи и за космическите превозни средства.  

За да могат ракетите, ракетите и дроновете да достигнат целите си точно и стабилно, е необходимо да се гарантира стабилността на самолета по време на полет. Тоест, "тялото трябва да е твърдо." И така, как да го решим? Един от методите е структурата да бъде по-дебела, а материалът на тялото на снаряда трябва да бъде избран с висок модул и дебел материал, така че устойчивостта на деформация да е силна. Въпреки това, космическите кораби трябва да бъдат леки, което е противоречие. По това време е необходимо да изберете леки и силни материали, като прах от въглеродни влакна. Понастоящем много модели все още използват високоякостни въглеродни влакна, т.е. въглеродни влакна с висока якост и нисък модул. Тъй като този тип въглеродни влакна може да отговори на изискванията за проектиране. Въпреки това, в някои случаи, високоякостните въглеродни влакна имат излишна якост и недостатъчен модул. Например, крилата с голямо съотношение на размера и опорните конструкции на космическите превозни средства имат едно общо нещо. Съотношението на тънкост на конструкцията е много високо и е лесно да вибрира, когато е нарушена по време на полет. Когато честотата на вибрациите е близо до естествената честота на конструкцията, ще настъпи резонанс, което очевидно ще повлияе на стабилността на самолета. За да се ограничи резонансът, е необходимо да се увеличи естествената честота от нисък ред на структурата, така че по време на полета да не се появи резонанс или по-малко. За да се увеличи естествената честота, е необходимо да се увеличи сковаността на конструкцията. Поради това тези приложения поставят много високи изисквания към структурната твърдост, както и строги ограничения на теглото и обема. По това време структурните дизайнери ще "поканят" високомодулни въглеродни влакна да се появят. Чрез използването на високомодулни въглеродни влакна, твърдостта на конструкцията може да бъде подобрена, като същевременно се гарантира здравината при ограниченото структурно тегло, което прави самолета по-стабилен. Ето защо можем да кажем, че именно високомодулните въглеродни влакна дават на космическия кораб своите "стоманени кости".