2019年6月25日02時09分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第四十六顆北斗導航衛(wèi)星。

該衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)的第二十一顆組網(wǎng)衛(wèi)星、第二顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，經(jīng)過一系列在軌測試后，衛(wèi)星將與此前發(fā)射的二十顆北斗三號衛(wèi)星組網(wǎng)運行，適時提供服務，進一步提升北斗系統(tǒng)的覆蓋能力和服務性能。

此次發(fā)射的北斗三號衛(wèi)星和配套運載火箭分別由中國航天科技集團有限公司所屬的中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院抓總研制。這是長征系列運載火箭的第307次飛行。

將北斗導航衛(wèi)星送上太空的“長征三號”是由哪些材料制造的？

中國古代火箭是用竹筒、厚紙、粘土等材料制成的，流傳至今的中國民間煙火炮仗沿用了古代火箭的制作原理，它們用麻纖維纏繞加強厚紙圓筒制成，這與現(xiàn)代固體火箭殼體采用纖維纏繞工藝的原理是一致的，現(xiàn)代火箭和導彈各部位使用的材料，大部分與飛機材料相同，但為適應運載火箭與彈道導彈的特殊工作環(huán)境，也發(fā)展了多種專用材料。

彈頭材料

運載火箭的頭部不需要返回地面，只經(jīng)受穿出大氣層時的空氣動力加熱，一般是用金屬或復合材料制造頭部整流罩。彈道導彈的頭部要再入大氣層，以便攻擊敵方目標，早期的某些中程導彈曾一度采用熱沉式防熱，即把熱量耗散在質(zhì)量大、比熱高的銅制鈍頭中，但因重量太大、隔熱困難，這種方法很快被放棄。

50年代末，頭部鼻錐開始采用燒蝕材料防熱。早期廣泛使用的燒蝕材料是高硅氧玻璃纖維增強酚醛樹脂。鼻錐后面還有大面積的防熱層，內(nèi)部用輕金屬結構支撐并襯有隔熱材料，以保證核戰(zhàn)斗部和精密儀器所需要的溫度環(huán)境。隨著分導式彈頭和機動式彈頭的發(fā)展，再入時間增長，不均勻燒蝕的情況加劇，同時為抵抗粒子云侵蝕和核攻擊，遂研制出石墨纖維三向或多向增強的碳材料和具有高應變性能的石墨材料。

70年代開始改用碳纖維織物作為增強材料，效果良好。為了對頭部進行制導，防熱層上開有天線窗，窗口材料與防熱層應同步燒蝕，同時又能透過無線電波。為此目的，初期使用石英玻璃，后來研制出石英纖維增強的二氧化硅作為窗口材料。

彈體材料

火箭或導彈的彈體主要由儀器艙、箱體、過渡段和尾段組成。箱體以外的部分主要起結構支承作用，多采用高強度鋁合金制成半硬殼式結構或蜂窩結構。液體火箭的箱體材料既要求強度又要求耐蝕性能。

早期的液體火箭箱體選用鋁-鎂合金，隨著鈑金成形和焊接技術的進步，后來改用鋁-銅-鎂系、鋁-鋅-鎂系高強度鋁合金制作箱體。為箱體內(nèi)部增壓的高壓氣瓶多用鈦合金或高強度鋼制作。為改變發(fā)動機推力的方向，一種方法是在尾段上裝燃氣舵。燃氣舵受到噴焰的高速沖刷，燒蝕嚴重，故多采用特種石墨或鎢、鉬等難熔金屬制作，表面再覆以抗氧化涂層。另一種方法是采用搖擺式發(fā)動機或擺動噴管，為此彈體尾段須裝有柔性防熱材料，如玻璃纖維增強硅橡膠，以防止火焰的輻射熱對尾段內(nèi)各系統(tǒng)的損害。此外，彈體內(nèi)的活門、管路系統(tǒng)還需要使用各種密封材料。

發(fā)動機材料

液體火箭發(fā)動機主要由渦輪、推進劑輸送泵和燃燒室組成。渦輪材料主要是鎳基、鈷基合金。泵殼體采用高強度、高致密性的鋁合金鑄件或鋼鑄件。燃燒室的工作環(huán)境最為嚴酷，室內(nèi)燃燒溫度高達3000°C以上。任何材料在這溫度下都會軟化以至熔化，只有對燃燒室進行冷卻才能保證材料有必要的強度。

固體火箭發(fā)動機的裝藥殼體最初用高強度鋼制造，后來改用鈦合金、玻璃纖維或高強度、高彈性模量有機纖維增強環(huán)氧樹脂。殼體內(nèi)部襯以橡膠類隔熱材料。噴管喉部初期用鉬、鎢等難熔金屬作喉襯，后用鎢作為難熔骨架，滲入銅、銀等金屬作為自發(fā)汗冷卻劑。最新式的發(fā)動機噴管喉部采用熱解石墨、碳纖維增強碳材料作喉襯，提高了抗燒蝕性能。

非結構材料

火箭和導彈的特殊工作環(huán)境和貯存環(huán)境，需要使用諸如耐高溫或耐低溫的潤滑材料、真空密封脂、高級液壓油、無機化合物防火膩子、防潮防霉防腐蝕的油漆和涂料等非結構材料。

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（部分圖片、文字資料來源于網(wǎng)絡及學會專家提供）