姜丹丹，任建军，刘佳鑫

(1.上海空间推进研究所，上海 201112； 2.上海空间发动机工程技术研究中心，上海 201112；3.长春长光宇航复合材料有限公司，长春 130000)

0 引言

随着航天领域科学技术的不断创新与进步，轻质化、小型化、集成化要求成为现代航天器重要的设计原则。液体姿轨控动力系统作为航天器的重要分系统之一，其轻质化的设计可以提高航天器运载能力、增大有效载荷、减少推进剂耗量等。对于航天器而言，液体姿轨控动力系统一般安装布置于总体提供的舱段内，空间紧凑，对系统结构设计要求越来越高。

某液体姿轨控动力系统主承力结构若仍采用金属材料，如铝、镁合金，通过机械加工一体成型，在保证结构强度、刚度的前提下，则减少质量设计效果不明显，不能满足轻质化设计要求。此外，受飞行环境中高温环境的影响，型号对主承力结构提出了耐高温的性能要求。

针对上述问题，通过采用复合材料替代金属材料，其比强度、比模量均优于金属材料，可减少质量约30%，同时在使用温度范围内，复合材料模量保持率在95%以上，而镁、铝合金的高温模量保持率不超过85%。在进行设计时，由于复合材料具有可设计性和各向异性的特点，可通过组分材料的选择和匹配以及界面控制等材料设计手段，最大限度地满足工程结构设计使用性能，同时可以通过合理设计消除材料冗余，提升结构效率、减小结构应力水平,达到结构进一步减重的效果。

目前树脂基复合材料已广泛应用于航空航天领域的结构组件中，树脂基复合材料中的增强纤维主要包括碳纤维和芳纶纤维等，树脂基体主要包括环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂等。……