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国外开发出碳/碳复材火箭发动机喷嘴，重量下降了67%且有效载荷增加15公斤

4月15日，印度国家航天机构——印度空间研究组织（Indian Space Research Organisation，缩写为ISRO）官网宣布在火箭发动机技术上取得了新突破，ISRO成功开发了用于火箭发动机的轻质碳纤维增强碳复合材料（碳碳/C-C）喷嘴。

维克拉姆萨拉巴伊太空中心(Vikram Sarabhai Space Centre, VSSC)完成的这项技术创新有望提高火箭发动机的重要参数，包括推力水平、比冲和推重比，从而提高运载火箭的有效载荷能力。

VSSC不断拓展其在太空研究方面的开创性工作，利用碳-碳（C-C）复合材料等先进材料制造了一种具有特殊性能的喷嘴发散器。通过利用绿色复合材料的碳化、化学气相渗透和高温处理等工艺，它生产出了一种具有低密度、高比强度和刚度优异的喷嘴，即使在高温下也能保持优异的机械性能。

C-C复合材料喷嘴的一个关键特征是其特殊的碳化硅抗氧化涂层，这延长了其在氧化环境中的使用极限。这一创新不仅减少了热应力，还增强了耐腐蚀性，使其在恶劣环境中延长工作温度限制。

该技术突破的潜在影响是巨大的，特别是对印度空间研究组织（ISRO）的主力发射器——极地卫星运载火箭（Polar Satellite Launch Vehicle，PSLV）来说。PS4是PSLV的第四级，目前采用双发动机，喷嘴由Columbium合金制成；然而，通过使用C-C复合材料喷嘴代替这些金属喷嘴，可以实现约67%的重量下降。这种替代预计将使PSLV的有效载荷能力增加15公斤，这对太空任务来说是一个显著的提高。

C-C复合材料喷嘴的成功测试标志着ISRO在该领域的研究取得了新的一个重要里程碑。2024年3月19日，在位于Mahendragiri的印度空间研究组织推进综合体（ISRO Propulsion Complex，IPRC）的高空测试（High-Altitude Test，HAT）装置中进行了60秒的热测试，确认了系统的性能和硬件完整性。随后的测试，包括2024年4月2日的200秒热测试，进一步验证了喷嘴的性能，温度达到1216K，与预测相符。

Valiamala的液体推进系统中心（Liquid Propulsion Systems Centre，LPSC）参与设计和进行了试验测试，Mahendragiri的IPRC在其HAT设施中提供了测试仪器以及执行试验。

关于印度空间研究组织ISRO

印度空间研究组织(ISRO)是印度国家航天机构，它是印度政府航天部（Department of Space，DOS）的一个主要组成部分。该部门主要通过印度航天研究组织内的各个中心或单位执行印度太空方案。

ISRO的前身是印度国家航天研究委员会（Indian National Committee for Space Research，INCOSPAR)，由印度政府于1962年成立，1969年8月15日印度空间研究组织成立，取代了INCOSPAR，在利用航天技术方面发挥了更大的作用。1972年，DOS成立，ISRO隶属于DOS部门。ISRO/DOS的主要目标是开发和应用太空技术以满足各国的各种需要。

ISRO总部设在班加罗尔，其活动分布在各个中心和单位。运载火箭在Thiruvananthapuram的VikramSarabhai航天中心建造；卫星是在班加罗尔的U R Rao卫星中心设计和开发的；卫星和运载火箭的集成和发射是在斯里哈里科塔的萨蒂什·达万航天中心进行的；液体级（包括低温级）的开发在瓦利亚马拉和班加罗尔的液体推进系统中心（LPSC）进行；通信和遥感卫星的传感器以及空间技术的应用方面由艾哈迈达巴德的空间应用中心负责，遥感卫星数据的接收、处理和传播由海得拉巴的国家遥感中心负责。