超薄高模量织物研制及其在星载反射器上的应用

为了满足天线反射器轻量化以及高精度要求,通过多级展纱工艺制备超薄碳纤维织物并应用于反射器结构。通过对机械展纱原理进行分析,采用多级展纱辊设备展纱,展纱后纱片宽度为4 mm,织物的面密度为106 g/m2。对展纱后丝束与原丝束进行复丝拉伸试验,实验结果表明,展纱后丝束拉伸强度和模量分别下降了1.26%和1.29%。通过工艺试验制备单层厚度的蒙皮试样,试样表观形貌明显提高。同时结合天线反射器结构,采用有限元仿真手段针对超薄高模量碳纤维织物进行复合材料设计,计算得到天线反射器基频为138.53 Hz,蒙皮减重达到16.1%;将超薄高模量碳纤维织物蒙皮与蜂窝夹芯胶接制造反射器,并通过正弦振动试验验证了超薄高模量碳纤维织物可以应用于星载天线反射器结构。