运载火箭技术是人类走向太空的依托，航天飞行器的重量每降低1公斤，运载火箭自身可减轻500公斤。如何让火箭和飞行器尽可能的减重是一个难题。碳纤维材料的问世，让火箭轻量化变成了现实，来看看高性能碳纤维在火箭领域上的应用吧。
 
高性能碳纤维在火箭领域上的应用
 
    碳纤维在火箭领域上的应用实例有哪些？
 
    碳纤维复合材料在运载火箭领域的应用已经有了一些年头，实际的应用案例也有了不少，如固体发动机壳体结构、箭体整流罩、仪器舱、级间断、发动机喷管喉衬、卫星支架、低温贮箱等。碳纤维在火箭上的应用在国内国外上都有案例，国外应用的更早。
 
国外碳纤维复合材料在运载火箭上应用
    国外碳纤维复合材料在运载火箭上应用
 
    碳纤维复合材料在运载火箭应用的典型代表为发动机壳体。当发动机运转工作时，壳体除了承受来自内外部的压力外，会要面临轴压、弯曲、扭转及横剪等外部载荷，因此发动机壳体所用的碳纤维大多为强度5.5GPa以上、模量290GPa左右的高强中模碳纤维，如日本东丽T800、T1000和美国赫氏IM7等。表2显示了目前国外运载火箭发动机壳体所使用的的碳纤维型号，由于欧洲本土没有高端碳纤维制造商，因此只能采用日本东丽和美国赫氏碳纤维。
 
碳纤维复合材料在运载火箭发动机壳体上的应用
    碳纤维复合材料在运载火箭发动机壳体上的应用
 
    近年来我国多种型号运载火箭也大量采用了碳纤维复合材料，如表3所示，碳纤维复合材料在卫星接口支架、整流罩、筒、梁等结构实现应用，尤其是上面级结构中广泛采用复材，有效地减轻了上面级结构质量，这对提高运载火箭发射有效载荷的能力具有显著效果。
 
碳纤维复合材料在我国运载火箭上应用
    碳纤维复合材料在我国运载火箭上应用
 
    2003年9月首飞的“开拓者-1”小型运载火箭上，第四级发动机采用了高性能碳纤维壳体；长征火箭（CZ-2C、CZ-2E、Z-3A）的卫星接口支架和有效载荷支架（前后端框、环框、壳段、弹簧支架、井字形梁）也采用了碳纤维增强环氧树脂基复合材料。
 
    碳纤维复合材料的研究还在继续，更高强度和模量的碳纤维原丝，以及耐高温程度更好的树脂基体的出现，都会大幅提升碳纤维复合材料的综合性能。一旦有这样的复合材料出现，意味着运载火箭技术将会得到更大程度的提升。