英國復合材料中心全碳纖維復合材料V型儲罐亮相
英國復合材料中心（National Composites Centre，NCC）在航空航天制造商Thales Alenia Space（戛納，法國）的幫助，已經SpaceTank項目的支持下成功制造了一種的全復合材料無襯里（V型）儲罐。據稱，它將用于儲存運載火箭和衛星用推進劑，與目前使用的傳統金屬推進劑罐相比，重量可減輕30%。NCC也已經證明了這一點，以吸引英國對未來空間推進需求的復合材料儲罐制造的興趣。據NCC稱，該項目展示了先進的復合材料技術如何通過減少儲罐的結構重量和降低衛星發射成本，在未來的空間推進工程結構中發揮重要作用（如需研究案例詳細內容，可以添加小編微信獲?。?。
航天工業已經認識到復合材料在太空中的關鍵作用，一些公司也已探索它們在太空艙儲罐設計中的應用。例如，Virgin Orbit（美國加利福尼亞州長灘）和RocketLab（新西蘭奧克蘭）分別開發了作為發射一號和電子火箭金屬替代品的復合材料儲罐。在澳大利亞，Omni Tanker及其合作伙伴正在尋求開發一種復合材料無襯里液氫罐（LH2）并將其商業化，而在離歐洲本土較近的地方，MT Aerospace（德國奧格斯堡）正在為一種新型火箭燃料罐開發材料和制造方法，并正在進行試驗。NCC空間項目預計將使英國成為這一領域的關鍵參與者。
在SpaceTank項目研制期間，NCC團隊開發了一種創新方法，將金屬流體閥門端口包含在可清洗工具中，從而可消除終產品所需的任何二次組裝和粘合操作。這些流體閥端口固定在新型工具中，使其能夠在制造過程的后期與碳纖維共同粘合。
儲罐主體采用SHD Composites（美國北卡羅來納州摩爾維爾）提供的MTC510碳纖維環氧樹脂預浸料，膠帶寬度為300毫米。MTC510是一種環氧樹脂系統，專門設計用于在80°C和120°C之間固化，并經過增韌處理來增加其損傷容限。這種材料是由Bindatex（麥克伯頓，英國）為SpaceTank制造工藝制備的。該公司還對膠帶進行窄寬度精密切割，并以6.35毫米的格式返回22000米（約72178英尺）材料，按照NCC的要求準備，用于其科里奧利（法國奎文）自動纖維鋪放（AFP）制造單元。
材料沉積后，立即檢查NCCSpaceTank是否存在缺陷和厚度變化。然后在100°C下對其進行高壓釜固化，并隨后重新檢查。固化后使用超聲波C掃描和熱成像無損檢測（NDT）檢測技術，并對這些方法進行比較和對比，以確定是否適合檢測未來儲罐的缺陷，如分層和氣孔。后，在完成NDT質量評估后，使用加壓冷水沖洗內部工具芯，使內罐腔保持空腔。
SpaceTank項目的總體目標是開發用于低溫壓力容器制造和檢驗所必需的英國研發工具。更具體地說，這個為期一年的項目側重于為儲存低溫推進劑的儲罐開發一種新的制造解決方案。
航天工業已經認識到復合材料在太空中的關鍵作用，一些公司也已探索它們在太空艙儲罐設計中的應用。例如，Virgin Orbit（美國加利福尼亞州長灘）和RocketLab（新西蘭奧克蘭）分別開發了作為發射一號和電子火箭金屬替代品的復合材料儲罐。在澳大利亞，Omni Tanker及其合作伙伴正在尋求開發一種復合材料無襯里液氫罐（LH2）并將其商業化，而在離歐洲本土較近的地方，MT Aerospace（德國奧格斯堡）正在為一種新型火箭燃料罐開發材料和制造方法，并正在進行試驗。NCC空間項目預計將使英國成為這一領域的關鍵參與者。
NCC SpaceTank演示器長750毫米，直徑450毫米，液體儲存容量超過96升。其設計和制造的標稱壁厚為4.0-5.5毫米，使燃料箱能夠承受85巴的加壓推進劑。碳纖維復合材料主體由8kg的材料質量組成，但根據NCC說法，與所有工程結構一樣，SpaceTank還有進一步優化減重的機會。此外，通過使用更高強度的碳纖維和增加復合材料厚度，可以提高NCC SpaceTank的額定壓力?；蛲ㄟ^使用更薄、剛度更低的復合材料，可以優化SpaceTank的重量和成本，以實現更低的壓力應用。
在SpaceTank項目研制期間，NCC團隊開發了一種創新方法，將金屬流體閥門端口包含在可清洗工具中，從而可消除終產品所需的任何二次組裝和粘合操作。這些流體閥端口固定在新型工具中，使其能夠在制造過程的后期與碳纖維共同粘合。
儲罐主體采用SHD Composites（美國北卡羅來納州摩爾維爾）提供的MTC510碳纖維環氧樹脂預浸料，膠帶寬度為300毫米。MTC510是一種環氧樹脂系統，專門設計用于在80°C和120°C之間固化，并經過增韌處理來增加其損傷容限。這種材料是由Bindatex（麥克伯頓，英國）為SpaceTank制造工藝制備的。該公司還對膠帶進行窄寬度精密切割，并以6.35毫米的格式返回22000米（約72178英尺）材料，按照NCC的要求準備，用于其科里奧利（法國奎文）自動纖維鋪放（AFP）制造單元。
使用科里奧利AFP系統的張緊纖維纏繞操作，將狹縫膠帶沉積到可清洗工具上。NCC工程師使用Material's Cadwind（比利時布魯塞爾）纖維纏繞軟件設計了螺旋纏繞和環向纏繞的組合，用于將超過24層材料沉積到標稱5.5毫米厚度。此處使用的纏繞厚度和方向/角度僅供演示，因為NCC可以增加或減少復合材料壁厚，改變纏繞角度和鋪層結構，以充分優化儲罐，從而滿足特定壓力或負載要求。
材料沉積后，立即檢查NCCSpaceTank是否存在缺陷和厚度變化。然后在100°C下對其進行高壓釜固化，并隨后重新檢查。固化后使用超聲波C掃描和熱成像無損檢測（NDT）檢測技術，并對這些方法進行比較和對比，以確定是否適合檢測未來儲罐的缺陷，如分層和氣孔。后，在完成NDT質量評估后，使用加壓冷水沖洗內部工具芯，使內罐腔保持空腔。
據NCC稱，無襯里SpaceTank的加工技術很困難，因此NCC與Aero Consultants （英國亨廷頓）合作開發并使用了該公司 Aqua 水溶性芯材的鑄造工藝。成品工具具有一個標稱壁厚為30毫米的集中式陽芯，分兩部分鑄造，然后粘合。該工具有三個（可清洗）內部加強環，其設計和制造有助于承受自動復合材料鋪層過程中預期的扭轉載荷和高壓釜固化過程中施加的壓力。（參考來源：CW 作者：錢鑫博士）
