火箭和导弹后面的材料是什么！

1. 火箭和导弹后面的材料是什么！

火箭”一词根据古书记载，最早出现在公元3世纪的三国时代，距今已有1700多年的历史了。当时在敌我双方的交战中，人们把一种头部带有易燃物、点燃后射向敌方、飞行时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器，实质上只不过是一种带“火”的箭，在含义上与我们现在所称的火箭相差甚远。唐代发明火药之后，到了宋代，人们把装有火药的筒绑在箭杆上，或在箭杆内装上火药，点燃引火线后射出去，箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力使箭飞得更远，人们又把这种喷火的箭叫做火箭。这种向后喷火、利用反作用力助推的箭，已具有现代火箭的雏形，可以称之为原始的固体火箭。 
火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。通常火箭一词也包括导弹、航天器，甚至烟花焰火。最常见的火箭燃烧的是固体或液体的化学推进剂。推进剂燃烧产生热气，通过喷口向火箭后部喷出气流。火箭自带燃料和氧化剂，而其他各种喷气发动机仅须携带燃料，燃料燃烧所须的氧取自空气中。所以，火箭可以在地球大气层以外使用，而其他喷气发动机不能。火箭发射时产生巨大的推力使火箭在很短的时间内迅速升入高空，随着燃料不断减少，火箭自身质量逐渐减小，在与地球距离增大的同时，质量和重力影响不断下降，火箭速度也因此越来越快。“土星”5号火箭启程登月时，5台发动机每秒钟消耗近3吨煤油，它们产生的推力相当于32架波音747的起飞推力。无法确定火箭发明的确切时间。大部分专家认为中国人早在13世纪就研制出了实用的军用火箭。19世纪出现了几项重大技术进步：燃料容器的纸壳改为金属壳，延长了燃烧的持续时间；火药推进剂的配方标准化；制造出发射台；发现了自旋导向原理等等。19世纪末，火箭开始用于非军事目的，如用火箭携带救生索飞向海上遇难船只。19世纪末20世纪初美国科学家戈达德和其他几位专家奠定了现代火箭技术的基础，并发射了第一枚液体燃料火箭。20世纪70年代，美国研制出全新的火箭动力航天运载工具即航天飞机。它主要分3个部分：机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器；装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱（5分钟后脱落），保证主发动机工作；装有2台可分离的固体燃料火箭发动机（2分钟后脱落），它们与轨道飞行器主发动机同时启动，提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日，人类第一架航天飞机“哥伦比亚”号发射升空。

火箭是依靠火箭发动机喷射工质产生的反作用力推进的飞行器。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减小，是变质量飞行体。现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头)，便构成火箭武器。其中可以制导的称为导弹，无制导的称为火箭弹。


中国古代火箭技术传到欧洲之后，经改进，火箭 曾被列为军队的装备。早期的火箭射程近、落点散布大，以后被火炮代替。第一次世界大战后，随着科学技术的不断进步，火箭武器得到迅速发展，并在第二次世界大战中发挥了威力。

19世纪80年代，瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管，使火箭发动机的设计日臻完善。19世纪末20世纪初,液体火箭技术开始兴起。1903年,俄国的К.E.齐奥尔科夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年，3月16日美国的火箭专家、物理学家R. H. 戈达德试飞了第一枚无控液体火箭。 1944年，德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进的V—2导弹用于战争。1931年5月，德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年，德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射试验之后，意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力，便开始组织一批科学家和工程技术人员，集中力量秘密研制火箭武器。到40年代初，德国在第二次世界大战中期，先后研制成功了能用于实战的V-1、V-2两种导弹。其中V-1是一种飞航式有翼导弹，采用空气喷气发动机作动力装置；V-2是一种弹道式导弹，采用火箭发动机作动力装置第二次世界大战以后，苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。



中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年 4月24日，用“长征”1号三级运载火箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。1975年11月26日，用更大推力的“长征”2号运载火箭(图1)发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日,向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。1982年10月，潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日， 用第三级装液氢液氧火箭发动机的 “长征”3号运载火箭(图2)成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日，用“长征”4号运载火箭(图3)将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日,新研制的“长征”2号E捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的奥赛特B1卫星送入预定轨道。这些都表明火箭发源地的中国，在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列，并已稳步地进入国际发射服务市场。

在发展现代火箭技术方面，中国的钱学森、美国的W.von布劳恩和苏联的S.P.科罗廖夫等都做出了杰出的贡献。

分类与组成 火箭可按不同方法分类。按能源不 同，分为化学火箭、 核火箭、电火箭以及光子火箭 等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。火箭的分类方法虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。

火箭的基本组成部分有推进系统、箭体和有效载 荷。有控火箭还装有制导系统。

火箭推进系统是火箭赖以飞行的动力源。其中火 箭发动机按其工质，可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机和光子火箭发动机等。广泛使用的是化学火箭发动机，它是依靠推进剂在燃烧室内进行化学反应释放出来的能量转化为推力的。推力与推进剂每秒消耗量之比称为比冲，它是发动机性能的主要指标，其高低与发动机设计、制造水平有关，但主要取决于所选用的推进剂的性能。火箭发动机的推力，是根据其特点和用途选定的，其大小相差很大，小到微牛，如电火箭发动机；大到十几兆牛，如美国航天飞机的固体火箭助推器。

箭体用来安装和连接火箭各个系统，并容纳推进 剂。箭体除要求具有良好的空气动力外形外，还要求在既定功能不变的前提下，质量越轻越好，体积越小越好。在起飞质量一定时，结构质量轻，则可获得较大的飞行速度或射程。

运载火箭的有效载荷有人造卫星、飞船或空间探 测器等航天器。火箭武器的有效载荷就是战斗部(弹头)。

为成功地发射火箭，还必须有地面发射设备和发 射设施。地面发射设备有大有小。小的可手提肩扛，如便携式防空火箭和反坦克火箭的发射筒(架)；大的如卫星运载火箭，则需有固定的发射场和庞大的发射设施，以及飞行跟踪测控台站等。

现状与发展趋势 20世纪50年代以来，火箭技术 得到了迅速发展和广泛应用，其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹，均已发展到相当完善的程度，已成为现代军队不可缺少的武器装 备。各类火箭武器正在继续向提高命中精度、抗干扰能力、突防能力和生存能力的方向发展。此外，反导弹、反卫星等火箭武器也正在研制和发展之中，在地地弹道导弹基础上发展起来的运载火箭，已广泛用于发射卫星、载人飞船和其他航天器等。 80年代初， 苏、 美两国已经分别研制出六、 七个系列的运载火 箭。其中,美国载人登月的“土星”5号火箭，直径10米，长111米，起飞质量约2930吨,近地轨道运载能力为127吨。苏联的“能源”号火箭，起飞质量约2000吨，近地轨道运载能力约为100吨。中国的“长征”2号E火箭(图5),采用了并联助推技术,不仅提高了运载能力,还为进一步发展更大运载能力的火箭奠定基础。运载火箭正向着高可靠性、低成本、多用途和多次使用的方向发展。可多次往返于太空和地球之间的航天飞机的问世就是这一发展趋势的体现。火箭技术的飞速发展，不仅可提供更加完善的各类导弹和推动相关科学的发展，还将使开发空间资源、建立空间产业、空间基地及星际航行等成为可能。

2. 碳纤维现在最好的是T

做一下科普吧。首先碳纤维分成T级和M级两种。T级追求的是强度，M级追求的是韧度（这是非标准表述，为了让大家能看懂）稍微专业点说就是M级是拉伸强度。T级现在最高等级是T1000,M级最高等级为MJ60. M级要比T级更难生产。T级大家非专业可认为为航空级，广泛用在飞机，汽车，高级自行车等。M级也可认为航天级或日本表述为宇宙级。用于火箭，航天器，卫星等。（当然是高端M级比如MJ45，MJ60等，低端的还是不合适的。）碳钎维以丝的方式为成品。
原材为树脂等这里不做详细表述。一股丝里含有的分丝量也是一种标准分别有1K 2K 6K 12K等等1K=1000丝。数越小越贵。但，不是越贵的就越好。还要看是T都少级的。原则上碳纤维拉丝简单碳化特难。温度控制不好就废了。现在的成品率国际上可能在90%到95%之间。接下来说的是重点，世上最有名的碳纤维公司是日本的东丽。能量产T1000和MJ60.当然也能生产T800。其实T800在国际市场上价格不高。T700 差不多17 USD/KG,T800 差不多35 USD/KG,由于是量产大成本低，所以东丽T800的上述价格的毛利率基本上是20%左右。由于，T700,T800以上级只有美，德，日三国能生产，所以这三国是禁止批量出口中国的。因此，T800的材料在中国量少，价格高。现在的市场价差不多为1000RMB到1200RMB/KG.正是因为量少中国的歼型战机无法使用T800材料，现服役的基本上用的是T300的材料，使用率也低，差不多为10%到15%这样子。而波音和空客的民机T800材料使用现在基本上大于50% 所以，问题的关键在于1，航科的成本是多少？2，即使生产出来，国家用途的价格会是多少？这样才能计算出毛利率。如果以现在东丽产品在中国的市价计算，我想航科会大发的。当然百吨级也发不到哪里去。只有千吨级，降成本扩产量后才是大发。我想这也是城建投资千吨级的原因。当然，国家也不是傻子，日美德也不傻，等你量产国家会给个好价吗？日美德，不来倾销吗？所以，那时拼的就是质量和支持国货了。当然，如果我是老总，最好的做法是在完成开发前和国家签个定价定量协议。题外话，在2013年航科是国家重点支持的6家碳纤维企业之一。用途是针对民用机的。军机我想可能换材料生产的话比较麻烦光试验不知道要花多少时间。当然美新型军机现在T800使用率都达到了50%甚至60%以上。这也是美机先进的最主要方面之一。

3. 用来发射卫星的火箭,头部涂了一层特殊物质,请分析这种材料起这种作用的原因

战胜高温的烧蚀材料 
 
 

  高速运动的物体穿越大气层是很困难的，原因在于与大气的摩擦所产生的高温。在群星闪烁的夜晚，人们经常可以看到流星带着耀眼的亮光划破夜空。它们是从星际空间闯入地球大气圈的小尘埃和微小星体。这些流星的速度可达每秒12-80公里。 可是大部分流星很少能落到地面，因为它的速度太快，会和空气强烈摩擦而产生烧蚀，通常在离地面50-140公里处就化为乌有了。 

  在发射人造卫星或洲际导弹时，它们的速度和流星接近，在穿越大气层或返回大气层时，也会和大气摩擦而产生高温，火箭头部的温度有时高达8000-12000℃, 这一温度可以熔化现有的一切材料。但现在的载人宇宙飞船、航天飞机和人造地球卫星，却能安全地穿越大气层进入太空轨道，又能顺利返回地面而不被烧毁，这又是怎么回事呢？ 

  原来，在火箭头部和航天器再入舱的外表面，包有一层用特殊材料制成的“保护层”。当火箭在高速飞行中与大气摩擦，温度骤然上升到几千摄氏度时，火箭的“保护层”就以自我牺牲的精神一层一层地熔化，并蒸发成为气体，不断把摩擦产生的热量带走，因而火箭内层的温度不致升高。只要“保护层”有足够的厚度，就可以保证火箭在穿越大气层的短暂时间内安然无恙。 

  那么，火箭头部和航天器再入舱外表面上的“保护层”用的是什么特殊材料呢？这就是航天科技中常说到的“烧蚀材料”。 

  我们可以通过下面这个小实验来理解这个原理。当你将蘸有酒精的棉花球用火点燃时，棉花球就会变成一个火球。但当酒精烧完，火焰熄灭后，棉花球还是好好的。这是由于酒精在燃烧的过程中，带走了大部分热量从而保护了棉花球。在这个实验中，酒精所充当的角色，就是“烧蚀材料”。 
 
 
   
  我国研制的烧蚀材料在航天工业中起了重要作用。 我国1990年10月5日发射了一颗人造地球卫星，卫星在轨道上运行八天后安全返回地面。包括这以前和以后发射的卫星全部成功，这当中都有烧蚀材料的功劳。 

  烧蚀材料可以按烧蚀的方式分为三类，即升华型、熔化型和碳化型。升华型烧蚀材料有聚四氟乙烯、石墨、碳-碳复合材料，其中以碳-碳复合材料用得最多。 碳-碳复合材料是用碳纤维织物作为增强物质，用碳作基体的一种强度极高的材料。当这种复合材料和大气发生强烈摩擦，温度超过3400℃时会直接变成气体，并且带走大量的热。用这种材料作火箭头部的保护层，可以保证火箭高速、安全地穿越大气层。碳化型烧蚀材料以纤维或布作为增强物质，再浸渍酚醛树脂基体，这种材料具有良好的抗高温烧蚀性能。

4. 请问碳纤维复合材料在水下机器人中的应用？

.2.1在航天飞机上的应用 

碳纤维增强树脂基复合材料用做航天飞机舱门、机械臂和压力容器等。

1.2.2在火箭与导弹上的应用 

在火箭和导弹上使用碳复合材料减重效果十分显著。因此,采用碳纤维复合材料将大大减轻火箭和导弹的惰性重量，既减轻发射重量又可节省发射费用或携带更重的弹头或增加有效射程和落点精度。

1.2.3在人造卫星上的应用 

人造卫星展开式太阳能电池板多采用碳复合材料制作。

1.2.4在航空工业上的应用 

随着碳纤维和基体树脂性能的不断提高,碳纤维增强树脂基复合材料的耐湿热性和断裂延伸率得到显著改善和提高。在飞机上的应用已由次承力结构材料发展到主承力结构材料,拓宽了在飞机工业中的应用。 

1.2.5隐身材料 

新型隐身材料对于飞机和导弹屏蔽或衰减雷达波或红外特征，提高自身生存和突防能力，具有至关重要的作用。在雷达波隐身材料方面，除涂层外，复合材料作为结构隐身材料正日益引起人们的关注，主要为碳纤维增强热固性树脂基复合材料（如C/EP、C/PI或C/BMI）和热塑性树脂基复合材料（如C/PEEK，C/PPS），目前已经得到了某些应用。

1.3固体火箭发动机壳体的研究进展 

固体火箭发动机是当今各种导弹武器的主要动力装置，在航空航天领域也有相当广泛的应用。标志高性能固体发动机的主要特征是：“高能、轻质、可控”，这三者都是以先进材料为基础和支柱框连起来的，固体火箭发动机壳体自开发应用至今，大致经过了以下几个阶段。

1.3.1金属材料 

金属材料是最早应用的固体火箭发动机壳体材料，其中主要是低合金钢.其优点是成本低、工艺成熟、便于大批量生产,特别是后来在断裂韧性方面有了重大突破,因此即便新型复合材料发展迅速,但在质量比要求不十分苛刻的发动机上仍大量使用。

1.3.2玻璃钢 

利用纤维缠绕工艺制造固体发动机壳体,是近代复合材料发展史上的一个重要里程碑,但玻璃钢比强度仍不是很高,弹性模量也偏低,继后已逐渐为芳纶及碳纤维复合材料取代。 

1.3.3芳纶复合材料 

芳纶是芳族有机纤维的总称,最早问世的是美国的凯夫拉-49,属于全对位的聚芳酰胺纤维。它的强度是铝的2倍,而密度仅为其1/2,弹性模量是E玻璃纤维的2倍。因此自70年代问世后立即用于美国MX、"潘兴-2"等战略战术导弹和各种航天用固体发动机,一度居于统治地位。

前苏联也开发了多个芳纶品种,如CBM、APMOC性能优于美国。APMOC纤维强度比凯夫拉高38,模量高20,是目前实际使用中性能最高的芳纶纤维,达到美国第三代碳纤维水平,已用于前苏联SS-24,SS-25等洲际导弹。据报道近年来又有新的发展,强度已达到6.9GPa,模量接近200GPa

5. 为什么为火箭制出几千摄氏度的耐高温材料,并在火箭头部图特殊的材料,他起什么作用

原来，在火箭头部和航天器再入舱的外表面，包有一层用特殊材料制成的“保护层”。当火箭在高速飞行中与大气摩擦，温度骤然上升到几千摄氏度时，火箭的“保护层”就以自我牺牲的精神一层一层地熔化，并蒸发成为气体，不断把摩擦产生的热量带走，因而火箭内层的温度不致升高。只要“保护层”有足够的厚度，就可以保证火箭在穿越大气层的短暂时间内安然无恙。
  那么，火箭头部和航天器再入舱外表面上的“保护层”用的是什么特殊材料呢？这就是航天科技中常说到的“烧蚀材料”。
烧蚀材料可以按烧蚀的方式分为三类，即升华型、熔化型和碳化型。升华型烧蚀材料有聚四氟乙烯、石墨、碳-碳复合材料，其中以碳-碳复合材料用得最多。 碳-碳复合材料是用碳纤维织物作为增强物质，用碳作基体的一种强度极高的材料。当这种复合材料和大气发生强烈摩擦，温度超过3400℃时会直接变成气体，并且带走大量的热。用这种材料作火箭头部的保护层，可以保证火箭高速、安全地穿越大气层。碳化型烧蚀材料以纤维或布作为增强物质，再浸渍酚醛树脂基体，这种材料具有良好的抗高温烧蚀性能

6. 导弹与火箭什么区别

解析火箭和导弹有什么区别，这么多年的疑惑我终于明白了

7. 为什么称碳纤维和防燃纤维为烈火金刚？

在纤维家族中，有一位成员不怕高温，而另一位成员不怕火烤，所以，人们称它们为“烈火金刚”。一位成员叫碳纤维。可别小看碳纤维，它是国防和航天工业的重要原料呢！20世纪60年代，日本科学家首先用聚丙烯纤维作原料制得了碳纤维。现在，碳纤维一般采用腈纶或粘胶原丝，经加热、高温化学处理后制得。
碳纤维的最大特点是强度高。在隔绝氧气的情况下，它的使用温度可高达1500～2000℃，温度越升高，它就越显“英雄本色”——坚强不屈，故有“烈火金刚”之美称。让我们介绍得具体一些吧！
在540℃时，碳纤维的抗拉强度为每平方毫米110～320千克；在1650℃时，它的抗拉强度反而达到180～600千克；不但不减少，反而增加了。即使在3000℃的高温中，碳纤维仍然能保持原来的状态。它的另一个特点是，比重远比各种金属轻，因而，碳纤维和金属、陶瓷熔合而成的复合材料，是制造宇宙飞船、火箭、导弹和高速飞机不可缺少的材料。在美国著名的“哥伦比亚”号航天飞机上，3个火箭推进器的关键部件——喷嘴，以及最先进的MX导弹的发射管，就是用碳纤维复合材料制成的。
另一位“烈火金刚”的原名叫防燃纤维。大家知道，棉、毛、麻、丝，都经不起火烤。化学纤维熔点不高，也难以防燃。石棉纤维虽能防燃，但质地坚硬，穿着不舒服。碳纤维虽能防火，可成本高。一般的防燃服装，多数用防火的粘合剂、特种树脂等，喷涂在织物表面制成。虽然防燃效果不错，但衣服重量增加了好几倍，穿在身上简直是活受罪。
为了使衣服不怕火，可以用防燃纤维来制作。所谓防燃纤维，是在化纤内部加入阻燃剂而制得的。例如，在普通涤纶中，可添加金属离子阻燃剂。用防燃化学纤维制成的服装，不仅像普通衣服一样轻盈柔软，就是碰上烈火也不会烧起来，这下可为具有特种需要的人们解除了后顾之忧。这种新颖防燃服装特别适宜于消防人员穿着。

8. 碳纤维主要应用在哪个方面？

20世纪60年代，日本科学家首先用聚丙烯纤维作原料制得了碳纤维。现在，碳纤维一般采用腈纶或粘胶原丝，经加热、高温化学处理后制得。
碳纤维的最大优势是强度高。在无氧的情况下，它的使用温度可高达1500～2000℃，温度越高，它就越显“英雄本色”——坚强不屈，故有“烈火金刚”之美称。让我们具体介绍一下吧！
在540℃时，碳纤维的抗拉强度为每平方毫米110～320千克；在1650℃时，它的抗拉强度反而达到180～600千克；不但不减少，反而增加了。即使在3000℃的高温中，碳纤维仍然能保持原来的状态。它的另一个优势是，比重远比各种金属轻，因此，碳纤维和金属、陶瓷熔合而成的复合材料，是制造宇宙飞船、火箭、导弹和高速飞机必不可少的材料。在美国著名的“哥伦比亚”号航天飞机上，3个火箭推进器的关键部件——喷嘴，以及最先进的MX导弹的发射管，就是用碳纤维复合材料制成的。
另一位“烈火金刚”的原名叫防燃纤维。众所周知，棉、毛、麻、丝，都经不起火烤。化学纤维熔点不高，也难以防燃。石棉纤维虽能防燃，但材质过硬，穿着不舒服。碳纤维虽能防火，可成本高。一般的防燃服装，多数是用防火的粘合剂、特种树脂等，喷涂在织物表面制成。尽管防燃效果不错，但衣服重量却增加了好几倍，穿在身上简直是活受罪。
那么，怎样才能使人们满意呢？
为了使衣服不怕火，可以用防燃纤维来制作。所谓防燃纤维，是在化纤内部加入阻燃剂而制得的。例如，在普通涤纶中，可添加金属离子阻燃剂。用防燃化学纤维制成的服装，既像普通衣服一样轻盈柔软，又具有防火的功能，为具有特种需要的人们解除了后顾之忧。这种新颖防燃服装特别适宜于消防人员。