近年來(lái)，越來(lái)越多的太空運(yùn)輸設(shè)備都開始使用復(fù)合材料

騰訊太空訊 據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，你知道該如何將火箭和探測(cè)器結(jié)構(gòu)建造得更輕更強(qiáng)大嗎？想出一個(gè)全新的設(shè)計(jì)方案，使用創(chuàng)新科技材料，建造出火箭的部分結(jié)構(gòu)，然后再摧毀。工程師們就是利用這個(gè)方法，不僅能知道某個(gè)結(jié)構(gòu)在測(cè)試中會(huì)如何表現(xiàn)，同時(shí)還能知道如何使用高科技模型在其進(jìn)入發(fā)射臺(tái)之前預(yù)測(cè)該結(jié)構(gòu)會(huì)如何表現(xiàn)。NASA在今年春季末成功對(duì)一個(gè)大型圓柱形容器進(jìn)行了一系列高科技綜合測(cè)試，結(jié)果表明它無(wú)法承受重達(dá)900,000磅的壓縮負(fù)載，這一切都是為了將來(lái)能夠建造出具有更輕、更強(qiáng)大的原始結(jié)構(gòu)的太空運(yùn)輸設(shè)備。

在馬歇爾太空飛行中心對(duì)殼體屈曲折減系數(shù)進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，向復(fù)合材料身管頂部持續(xù)施加作用力以評(píng)估被試驗(yàn)樣本的結(jié)構(gòu)完整性，測(cè)試結(jié)果將有助于工程師們將來(lái)對(duì)太空運(yùn)輸設(shè)備的設(shè)計(jì)與建造。來(lái)自NASA蘭利研究中心的研發(fā)工程師Marc Schultz博士表示，由于團(tuán)隊(duì)具有使用世界最先進(jìn)模型技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)這個(gè)容器的表現(xiàn)持樂(lè)觀態(tài)度，而且我們能預(yù)測(cè)硬件什么時(shí)候會(huì)失敗。事實(shí)上，我們的預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)結(jié)果只有大概1%以內(nèi)的誤差，這使我們感到十分高興。

近年來(lái)，越來(lái)越多的太空運(yùn)輸設(shè)備都開始使用復(fù)合材料，運(yùn)用得當(dāng)?shù)脑?，?fù)合結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)勢(shì)，例如更小的質(zhì)量，更好的耐用性，更少的零件數(shù)，還能減少壽命周期成本。這個(gè)由NASA設(shè)計(jì)的容器直徑8英尺，高8.4英尺，由石墨-環(huán)氧復(fù)合材料制成，具有蜂巢狀芯軸的夾層結(jié)構(gòu)。它配備有近300個(gè)獨(dú)立的電阻與位移傳感器，以及大約16,000個(gè)光纖傳感器來(lái)評(píng)估容器的結(jié)構(gòu)完整性。

另外，高速及低速攝像機(jī)還安裝有特殊的軟件，用以監(jiān)視被試驗(yàn)樣本在裝載過(guò)程中的黑白波爾卡點(diǎn)圖樣，觀察并測(cè)算它的位移及變形。這一系列測(cè)試是對(duì)殼體屈曲折減系數(shù)進(jìn)行的第一次綜合測(cè)試，著重于為將來(lái)建造更安全更輕便的太空運(yùn)輸架構(gòu)建立基于數(shù)據(jù)分析的發(fā)展與驗(yàn)證指導(dǎo)方針。

設(shè)計(jì)出更輕便的火箭能夠使運(yùn)輸設(shè)備承載更大的負(fù)載著陸裝置、設(shè)備、食物等供需品，更重要的是它能使人類到達(dá)更遠(yuǎn)的太空深處，包括無(wú)法進(jìn)行快速補(bǔ)給的火星。首席測(cè)試工程師Lucas Day表示，我們的團(tuán)隊(duì)在此次測(cè)試中學(xué)到了很多測(cè)試圓柱形組合結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，我們?cè)诮觼?lái)下四年中還將進(jìn)行的剩余四項(xiàng)測(cè)試中運(yùn)用這些知識(shí)。