航天器用高性能纖維編織繩索研究進(jìn)展

丁 許， 孫 穎， 羅 敏， 王興澤， 陳 利， 陳光偉

(1. 天津工業(yè)大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院， 天津 300387； 2. 天津工業(yè)大學(xué) 先進(jìn)紡織復(fù)合材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387； 3. 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部， 北京 100094)

隨著纖維制備技術(shù)的發(fā)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(jī)纖維的綜合性能得到了進(jìn)一步提升。高性能纖維編織繩索具有輕質(zhì)、高強(qiáng)高模、耐磨、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、易加工等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究人員的青睞。20世紀(jì)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(dú)特性能開展空間系繩實(shí)驗(yàn)任務(wù)，發(fā)現(xiàn)了編織繩索在人工重力、航天器軌道保持和空間繩系機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力[1]。隨著空間站機(jī)組人員開始執(zhí)行長期任務(wù)，跑步機(jī)隔振穩(wěn)定(TVIS)系統(tǒng)、臨時(shí)阻力運(yùn)動(dòng)裝置(IRED)等高級鍛煉裝置的阻力繩索為航天員的健康和執(zhí)行特定任務(wù)提供了保障[2]。

近年來，網(wǎng)狀可展開天線、熱刀壓緊釋放裝置等航天器結(jié)構(gòu)輕量化對高性能纖維編織繩索的需求越來越迫切[3-4]。相對于空間系繩，網(wǎng)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(wěn)定性要求更高。在長時(shí)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(huán)境下的蠕變和應(yīng)力松弛行為，成為其發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

本文從芳綸、聚芳酯、超高分子量聚乙烯、聚酰亞胺纖維的性能特點(diǎn)和適用范圍出發(fā)，簡要介紹了高性能纖維編織繩索在空間系繩、桁架式網(wǎng)狀可展開天線、熱刀壓緊釋放裝置3種航天器結(jié)構(gòu)輕量化場景中的應(yīng)用現(xiàn)狀，以編織繩索蠕變和應(yīng)力松弛行為研究為基礎(chǔ)，對需要進(jìn)一步深入研究的問題提出建議，以期推動(dòng)高性能纖維編織繩索在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 高性能有機(jī)纖維

高性能纖維具有特殊的物理和化學(xué)性能，在國防、軍工和航空航天等領(lǐng)域占有重要地位，是一類重要的戰(zhàn)略物資。根據(jù)化學(xué)成分的不同，高性能纖維可分為無機(jī)和有機(jī)二大類。與以碳纖維為代表的無機(jī)纖維相比，有機(jī)纖維具有較好的耐磨性和可織性，因此，大部分繩索由有機(jī)纖維制成。有機(jī)高性能纖維主要包括以芳綸、聚芳酯和聚酰亞胺為代表的芳香族類纖維和以超高分子量聚乙烯為代表的烯烴類纖維[5]。

芳綸的全稱為芳香族聚酰胺纖維[6]，最突出的優(yōu)點(diǎn)是170 ℃高溫下仍保持優(yōu)異的力學(xué)性能。芳綸增強(qiáng)復(fù)合材料可用于雷達(dá)天線罩、火箭整流罩和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等，在提高性能的同時(shí)有效地降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量。但芳綸與樹脂或橡膠基體的界面結(jié)合強(qiáng)度有待提高，等離子體、生物酶等多種方法的協(xié)同改性是未來的主要發(fā)展方向之一[7]。

聚芳酯纖維的全稱為液晶聚芳酯(LCP)纖維，由4-羥基苯甲酸和2-羥基-6-萘甲酸縮聚而成。與芳綸相比，聚芳酯纖維具有優(yōu)異的抗蠕變性能和化學(xué)穩(wěn)定性[8]。聚芳酯纖維曾用于勇氣號和機(jī)遇號火星車的著陸緩沖氣囊以及好奇號火星車的著陸制動(dòng)器繩索[9-10]，未來有望應(yīng)用于火星服、充氣式著陸減速器和居住艙等火星探測裝備[11-12]。但聚芳酯纖維經(jīng)紫外線照射后會出現(xiàn)明顯的性能退化，限制了其在平流層飛艇等空間充氣式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用[13]。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維由聚乙烯單體聚合而成，相對分子質(zhì)量在350萬～750萬之間[14]。UHMWPE纖維密度僅為0.97 g/cm3，其比強(qiáng)度可達(dá)到370 cN/tex，是目前比強(qiáng)度最高的有機(jī)纖維。UHMWPE纖維常應(yīng)用于輕便的防彈材料和海洋繩纜。由于其分子鏈之間的作用力較弱，在高溫和外力作用下極易產(chǎn)生變形，因此，UHMWPE纖維蠕變改性是近年來的研究熱點(diǎn)之一[15]。

聚酰亞胺(PI)纖維主要由二酐和二胺2種單體合成，分子中包含大量與酰亞胺鍵連接的芳香族基團(tuán)，因此，聚酰亞胺纖維具有出色的熱穩(wěn)定性、耐輻射和介電絕緣性能，常用于航天器輕質(zhì)隔熱材料、結(jié)構(gòu)材料與輻射防護(hù)材料等[16]。近年來，隨著高強(qiáng)高模PI纖維的發(fā)展，其強(qiáng)度和模量均優(yōu)于芳綸，在航天器承力結(jié)構(gòu)中具有巨大的應(yīng)用潛力[17]。

綜上所述，芳綸具有突出的高溫力學(xué)性能，適用于高溫應(yīng)用場景。與芳綸相比，聚芳酯纖維具有優(yōu)異的抗蠕變性能，適用于長期負(fù)載工況。超高分子量聚乙烯纖維具有非常優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度，但是對高溫和載荷非常敏感。聚酰亞胺纖維的耐輻射性與熱穩(wěn)定性非常突出，是代替芳綸的理想材料之一。4種高性能有機(jī)纖維的性能特點(diǎn)為滿足編織繩索選用纖維材料的需要提供了保障。表1示出4種高性能有機(jī)纖維的主要品牌及性能。

表1 高性能纖維性能參數(shù)Tab.1 Properties of high performance fibers

2 編織繩索的幾何結(jié)構(gòu)

纖維通過捆扎、加捻或編織在一起成為張力單元的纖維集合體均可稱為繩或繩索。美國根據(jù)傳統(tǒng)定義對不同直徑(D)的繩索進(jìn)行命名并統(tǒng)稱為Cordage[23]。

編織繩索由沿順時(shí)針和逆時(shí)針2個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的編織紗彼此交織而成，按照外觀形態(tài)可分為管狀編織繩索和帶狀編織繩索(編織帶)[24]。在編織機(jī)上，編織紗沿“8”字形曲線軌道作循環(huán)運(yùn)動(dòng)可得到管狀編織繩索，編織紗曲線軌道末端改變運(yùn)動(dòng)方向并往復(fù)運(yùn)動(dòng)可得到帶狀編織繩索，其運(yùn)動(dòng)路徑和基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。管狀編織繩索按照中心結(jié)構(gòu)的不同又可分為中空編織繩索、雙層編織繩索和包芯編織繩索。通過在中空編織繩索外部重復(fù)編織可形成雙層編織繩索，雙層編織繩索的芯部和外層編織繩索可共同承擔(dān)載荷。包芯編織繩索的芯部主要由平行排列或加捻的股線制成，以最大程度提高繩索的強(qiáng)度和剛度；外部的編織層為芯部紗線提供良好的磨損防護(hù)功能[25-26]。制備工藝決定了編織繩索是多層次的纖維結(jié)構(gòu)集合體，宏觀上主要有中空、雙層、包芯和帶狀4種結(jié)構(gòu)，細(xì)觀上是從纖維單絲、纖維束、編織紗到多樣的編織結(jié)構(gòu)，為滿足特定工程應(yīng)用提供了靈活的可設(shè)計(jì)性。

圖1 編織繩索紗線運(yùn)動(dòng)路徑和基本結(jié)構(gòu)Fig.1 Motion path of braid yarns and structures of braided cordage.(a) Hollow-braid cordage; (b) Braid tape

3 編織繩索在航天器中的應(yīng)用

編織繩索作為關(guān)鍵部件在航天器中的應(yīng)用場景主要有3種：空間系繩、桁架式網(wǎng)狀可展開天線和熱刀壓緊釋放裝置。具體而言，空間系繩通過釋放和回收系繩完成微重力實(shí)驗(yàn)、航天器軌道控制和太空發(fā)電等復(fù)雜的科學(xué)研究任務(wù)。桁架式網(wǎng)狀可展開天線采用繩索相互交織形成的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)大大降低其質(zhì)量，進(jìn)一步提高天線的口徑和展收比，是實(shí)現(xiàn)星載可展開天線大型化的途徑之一。熱刀壓緊釋放裝置由編織繩索和陶瓷熱刀組成，繩索熔斷時(shí)沖擊小、無污染，可有效降低太陽翼等可展開結(jié)構(gòu)解鎖過程對航天器精密部件的沖擊。

3.1 空間系繩

空間系繩是利用幾公里甚至幾百公里長的繩索，將衛(wèi)星、空間站、飛船等航天器連接在一起構(gòu)成的飛行系統(tǒng)。早期的空間系繩主要用于開展人工重力、航天器軌道控制和太空輻射測量等實(shí)驗(yàn)[27-28]。隨著研究的深入，電動(dòng)力系繩被提出[29]，空間系繩在太空發(fā)電、繩系機(jī)器人、繩系交會對接、軌道垃圾回收等方面的應(yīng)用價(jià)值被發(fā)現(xiàn)。NASA、意大利航天局(ASI)和日本空間科學(xué)研究所(ISAS)等航天機(jī)構(gòu)開展了一系列的在軌應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證空間系繩技術(shù)的可行性，如表2所示。

表2 空間系繩實(shí)驗(yàn)任務(wù)Tab.2 Space tether missions

從表2可以看出，除一些需要將銅或鋁嵌入系繩作為導(dǎo)電材料的電動(dòng)力系繩外，大部分系繩由芳綸、超高分子量聚乙烯等高性能纖維材料制成，實(shí)現(xiàn)了系繩質(zhì)量和強(qiáng)度之間的平衡。但近地軌道空間環(huán)境中存在原子氧、紫外線和大量空間碎片，系繩的安全性及可靠性成為系繩任務(wù)成敗的關(guān)鍵因素。有研究表明：質(zhì)量和長度相同的扁帶系繩遭受致命撞擊的概率要低于管狀系繩；且紗線數(shù)量較多的系繩能夠抵御更多空間碎片的撞擊[39-40]。一方面，在系繩質(zhì)量和體積一定的情況下，通過合理設(shè)計(jì)系繩的編織結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)，可提升系繩的強(qiáng)度和抗沖擊性能。另一方面，可選擇TiO2、鎳等涂層材料以降低系繩在經(jīng)受原子氧侵蝕和紫外線輻射后的力學(xué)性能損失[41]。

3.2 桁架式網(wǎng)狀可展開天線

桁架式網(wǎng)狀可展開天線的反射面由柔性金屬網(wǎng)和編織繩索相互交織形成的索網(wǎng)構(gòu)成，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)在一定程度上解決了天線口徑和質(zhì)量之間的平衡問題，滿足星載天線輕量化和大型化的需求，因此，桁架式網(wǎng)狀可展開天線是星載可展開天線最常用的形式。根據(jù)索網(wǎng)邊界支撐結(jié)構(gòu)的不同，桁架式網(wǎng)狀可展開天線衍生出不同的結(jié)構(gòu)形式，例如日本MUSES-B衛(wèi)星的張力桁架可展開天線[42]、日本ETS-VIII通信衛(wèi)星的構(gòu)架單元可展開天線[43]和美國Thuraya系列通信衛(wèi)星的環(huán)形桁架可展開天線[44]等。

由于桁架式網(wǎng)狀可展開天線發(fā)射前處于收攏狀態(tài)，衛(wèi)星入軌后需要對編織繩索施加一定的預(yù)緊力(< 100 N)， 才能使索網(wǎng)形成滿足工作要求的形狀和剛度[45]。索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接決定了天線輻射效率、增益等電磁性能，但索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的形面精度受繩索預(yù)緊力及變形、制造和裝配誤差等多種因素的影響[46]。其中繩索長時(shí)間服役時(shí)產(chǎn)生的蠕變和應(yīng)力松弛是導(dǎo)致索網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的直接原因[47]，如圖 2所示。需要在天線設(shè)計(jì)初期對編織繩索在預(yù)緊力和空間環(huán)境下的蠕變、應(yīng)力松弛特性進(jìn)行詳盡分析，然后在索網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造中進(jìn)行補(bǔ)償。由于目前天線在軌“主動(dòng)”控制調(diào)整索網(wǎng)形面還處于概念設(shè)計(jì)階段，上述“被動(dòng)”的方法仍然是提高桁架式網(wǎng)狀可展開天線精度最可靠的方法。

圖2 天線索網(wǎng)結(jié)構(gòu)變形Fig.2 Deformation of cable net antenna

3.3 熱刀壓緊釋放裝置

壓緊釋放裝置(HDRS)是實(shí)現(xiàn)航天器和附件之間連接，入軌后又按規(guī)定要求解除約束的機(jī)械裝置[48]。與傳統(tǒng)火工HDRS裝置相比，熱刀HDRS具有顯著的優(yōu)勢。20世紀(jì)90年代，荷蘭福克空間與系統(tǒng)(FSS)公司開發(fā)了由Kevlar編織繩索和陶瓷熱刀組成的HDRS(見圖3)，用于太陽翼、空間可展開天線、防護(hù)罩等航天器可展開結(jié)構(gòu)和太空附屬物的鎖緊釋放。美國EOS-PM衛(wèi)星、歐洲航天局(ESA)ENVISA衛(wèi)星、浙江大學(xué)皮星二號衛(wèi)星和國防科大天拓一號衛(wèi)星均成功應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)[49-51]。

圖3 熱刀壓緊釋放裝置Fig.3 Thermal knife holding and release device

熱刀HDRS的釋放是航天器在軌的一次性動(dòng)作，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，因此，編織繩索的熔斷溫度和張力是熱刀HDRS研制過程中重點(diǎn)關(guān)注的問題。由于Kevlar纖維的熔點(diǎn)高達(dá)560 ℃，熱刀熔斷繩索需要耗費(fèi)較多時(shí)間和能量。荷蘭FSS公司嘗試使用熔點(diǎn)較低的超高分子量聚乙烯繩索替代Kevlar繩索，但超高分子量聚乙烯繩索的預(yù)緊力在9個(gè)月后下降約70%，嚴(yán)重影響了繩索的熔斷效率[52]。荷蘭航天局(Dutch Space)也對此進(jìn)行了深入研究，他們認(rèn)為順利完成熔斷過程需要保證繩索中張力至少為預(yù)緊力的50%[53]，因此，考慮到超高分子量聚乙烯纖維的蠕變特性，目前熱刀HDRS的繩索材料主要采用Kevlar纖維。

另一方面，編織繩索作為熱刀HDRS的主要承載單元，除了要保證被鎖緊結(jié)構(gòu)處于合理的收攏狀態(tài)，還要能夠承受地面運(yùn)輸、航天器發(fā)射時(shí)的載荷環(huán)境[54]。所以編織繩索組件的連接可靠性往往是影響整個(gè)航天器安全性的重要因素之一。熱刀HDRS繩索組件的連接方式主要包括閉合繩索、盆栽式固化和錐銷連接3種[55]。其中，閉合繩索可最大程度利用繩索的強(qiáng)度，但同時(shí)會增加繩索組件的體積和質(zhì)量；盆栽式固化連接方式對樹脂的熱穩(wěn)定性、蠕變性能以及與繩索材料的界面結(jié)合強(qiáng)度有很高要求；因此，錐銷連接是目前熱刀HDRS繩索組件最可靠的連接方式。但由于錐銷連接方式是利用錐銷與纖維之間的擠壓和摩擦作用實(shí)現(xiàn)鎖緊，繩索組件連接部位的紗線會產(chǎn)生應(yīng)力集中[53]，而且可能受到纖維在銷孔內(nèi)分布狀態(tài)和編織結(jié)構(gòu)的影響，所以編織繩索組件的連接強(qiáng)度有待優(yōu)化與提高。

4 編織繩索的蠕變和松弛行為研究

由于芳綸、聚芳酯等合成纖維材料固有的粘彈性，合成纖維繩索在載荷作用下表現(xiàn)出明顯的時(shí)間依賴性，如蠕變和應(yīng)力松弛行為。在真空、高低溫交變和紫外線輻射等復(fù)雜的空間環(huán)境影響下，繩索的蠕變和應(yīng)力松弛行為變得更加復(fù)雜。NASA開展了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，分析了纖維材料、環(huán)境條件、載荷水平等因素對編織繩索蠕變與應(yīng)力松弛行為的影響[56-58]。研究發(fā)現(xiàn)，芳綸編織繩索蠕變和應(yīng)力松弛過程分為初始、穩(wěn)態(tài)和加速3個(gè)階段：其中穩(wěn)態(tài)蠕變應(yīng)變與時(shí)間成線性關(guān)系；初始階段與穩(wěn)態(tài)階段的應(yīng)力松弛率均與時(shí)間呈線性對數(shù)關(guān)系，且初始階段的松弛率約為第2階段的1.4倍；在50%拉伸強(qiáng)度(UTS)載荷水平下，芳綸編織繩索的蠕變率約為聚芳酯編織繩索的4倍。丁許[59]研究表明在25% UTS載荷水平下，芳綸編織繩索在40 d內(nèi)的松弛率約為聚芳酯纖維編織繩索的2.13倍，說明在相同載荷條件下，聚芳酯編織繩索比芳綸編織繩索具有更好的抗蠕變和應(yīng)力松弛性能。李偉[60]以Fette等[56]的研究為基礎(chǔ)，建立了聚芳酯編織繩索的蠕變和應(yīng)力松弛方程，預(yù)測了繩索在交變溫度環(huán)境下的蠕變和應(yīng)力松弛行為，預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好的一致性。

在蠕變加速階段，編織繩索的塑性應(yīng)變快速增加，最終導(dǎo)致失效的發(fā)生。NASA蘭利研究中心研制了一套集成加熱和冷卻系統(tǒng)的新型蠕變實(shí)驗(yàn)裝置，研究了聚芳酯編織帶試樣在受控環(huán)境條件下的蠕變行為壽命[61-63]。結(jié)果顯示，2種長度的聚芳酯編織帶試樣的蠕變規(guī)律并無明顯差異。在交變溫度條件下，聚芳酯編織帶穩(wěn)態(tài)蠕變階段內(nèi)的蠕變行為與溫度的變化規(guī)律一致，但較高載荷水平(>50% UTS)可消除交變溫度對蠕變行為的影響，因此，編織帶的蠕變行為主要與載荷水平和溫度有關(guān)。除此之外，載荷水平對編織帶的蠕變壽命具有重要影響，編織帶在65%UTS載荷水平下的蠕變壽命約為70%UTS載荷水平下的12倍。NASA計(jì)劃在未來開展載荷水平小于50%UTS的蠕變實(shí)驗(yàn)，量化高溫低交變、真空和蠕變載荷等因素對聚芳酯編織帶蠕變壽命的影響，對預(yù)測太空居住艙(Transhub)的蠕變行為和壽命具有重要意義。由于極性基團(tuán)可與水分子締合形成水合物，因此，高性能纖維的力學(xué)性能在一定程度上受吸濕性的影響。楊惠杰[64]研究了聚酰亞胺編織繩索在不同濕度條件下的蠕變和應(yīng)力松弛行為。結(jié)果顯示，編織繩索在相對濕度為95%環(huán)境中的穩(wěn)態(tài)蠕變速率約為相對濕度為60%環(huán)境中的2倍；真空環(huán)境中，編織繩索的松弛率遠(yuǎn)低于常溫常壓和水浸漬環(huán)境下的松弛率。這可能是由于水分子可與聚酰亞胺分子中的酰胺基結(jié)合，導(dǎo)致聚酰亞胺分子鏈之間氫鍵破壞，因此，濕度環(huán)境會增加親水性纖維(如芳綸)的應(yīng)力松弛率。

蠕變和應(yīng)力松弛測試是一個(gè)非常耗時(shí)的過程，而且需要特殊的實(shí)驗(yàn)裝置才能提供長期恒定的載荷或應(yīng)變，基于短期實(shí)驗(yàn)測試開發(fā)的理論模型可有效降低實(shí)驗(yàn)測試成本：Tang等[65]基于 Schapery非線性黏彈性本構(gòu)模型建立了繩索應(yīng)力松弛方程，并利用Prony級數(shù)推導(dǎo)階躍載荷作用下繩索的蠕變-恢復(fù)本構(gòu)模型，為網(wǎng)狀可展開天線索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論支撐，但模型沒有考慮到繩索的黏塑性行為；Huang等[66]結(jié)合Schapery模型和Owen黏塑性理論建立了線性本構(gòu)模型，預(yù)測芳綸和聚酯纖維繩索的蠕變-恢復(fù)行為，模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，但其適用性有待檢驗(yàn)，有望推廣到尺度更小的纖維幾何體，如股線和紗線；Lian等[67]基于熱力學(xué)建立了黏彈性、黏塑性和黏滯損傷蠕變模型，模型計(jì)算結(jié)果與高模量聚乙烯(HMPE)繩索在不同載荷水平下的蠕變測試數(shù)據(jù)具有較好的一致性，該模型可有效模擬HMPE繩索的蠕變斷裂行為，但忽略了編織結(jié)構(gòu)對繩索蠕變行為的影響。目前，這方面的研究還處于初步探索階段，模型的適用性有待檢驗(yàn)。

5 結(jié)束語

高性能纖維編織繩索具有優(yōu)異的力學(xué)性能和可設(shè)計(jì)性，在空間系繩、網(wǎng)狀可展開天線、熱刀壓緊釋放裝置等航天器可展開結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用。編織繩索的蠕變和應(yīng)力松弛行為研究也取得了實(shí)質(zhì)性的成果，為編織繩索在太空居住艙等充氣式空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供了有效支撐，但仍存在一些亟待解決的關(guān)鍵問題。

1)編織繩索發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛的本質(zhì)是在載荷作用下纖維材料的分子構(gòu)象發(fā)生了改變，由于材料獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出不同的黏彈性響應(yīng)。高性能纖維在載荷、溫濕度、真空、輻射、原子氧等多因素耦合條件下的蠕變和應(yīng)力松弛行為有待系統(tǒng)化研究。

2)編織繩索是多層次的纖維集合體，目前尚未建立紗線加捻、編織結(jié)構(gòu)等因素與編織繩索蠕變和應(yīng)力松弛行為之間的聯(lián)系，有必要建立理論模型和開展大量實(shí)驗(yàn)去分析。

3)編織繩索與其他部件的連接效率有待優(yōu)化與提高，特別是針對錐銷連接方式，編織繩索組件的連接強(qiáng)度與編織結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系需要進(jìn)一步探索。