航天器用高性能纖維編織繩索研究進展

　　針對空間系繩、桁架式網狀可展開天線、熱刀壓緊釋放裝置等航天器結構輕量化場景對高性能纖維編織繩索的應用需求，介紹了航天航空工業中常用高性能有機纖維的性能特點，編織繩索的幾何結構類型以及在航天器結構中的應用現狀。

　　分析了編織繩索在航天器結構中應用存在的主要問題，認為編織繩索的蠕變和應力松弛性能是影響航天器長期服役過程中結構穩定性的關鍵因素；重點闡述了纖維材料、環境條件、載荷水平等因素對編織繩索蠕變和應力松弛性能的影響；最后指出當前研究中仍存在的一-些關鍵問題，并針對這些問題提出研究建議，期望為航空航天用高性能、高穩定性、可調可控編織繩索的研制提供參考。

　　關鍵詞航天器：熱刀壓緊釋放裝置；編織繩索；蠕變；應力松弛

　　隨著纖維制備技術的發展，芳香族聚酰胺纖維聚芳酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維等高性能有機纖維的綜合性能得到了進一步提升。高性能纖維編織繩索具有輕質、高強高模、耐磨、可設計性強、易加工等優點，在眾多領域成功替代金屬繩索，倍受空間探測和新型航天器輕量化結構設計研究人員的青睞。

　　20世紀60年代，美國國家航空航天局(NASA)開始利用高性能纖維編織繩索的獨特性能開展空間系繩實驗任務， 發現了編織繩索在人工重力、航天器軌道保持和空間繩系機器人等領域的應用潛力1。隨著空間站機組人員開始執行長期任務，跑步機隔振穩定(TVIS)系統、臨時阻力運動裝置( IRED)等高級鍛煉裝置的阻力繩索為航天員的健康和執行特定任務提供了保障。

　　近年來，網狀可展開天線、熱刀壓緊釋放裝置等航天器結構輕量化對高性能纖維編織繩索的需求越來越迫切。相對于空間系繩，網狀可展開天線和熱刀壓緊釋放裝置對編織繩索的尺寸和性能穩定性要求更高。在長時間服役過程中，編織繩索在真空、高低溫交變、輻射、原子氧等空間環境下的蠕變和應力松弛行為，成為其發展和應用的關鍵因素。

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