Baoji Taichengas Plakuotas Metalas Medžiagos Co., Ltd
+86-17729305422
Susisiekite su mumis

Titano lydinio panaudojimas aviacijos ir kosmoso srityje

Mar 29, 2023

Ti-6Al-4V lydinys plačiai naudojamas kaip pirmosios pakopos raketų variklio korpuso medžiaga JAV. Lydinys taip pat naudojamas: milžiniškuose cilindriniuose skysčių raketų konteineriuose; daug sferinių ir ovalių variklių korpusų, skirtų tarpžemyninėms balistinėms raketoms ir „Minuteman“ raketoms ir kt. Kita vertus, kadangi Ti-6Al-4VELI ir Ti-5Al-2 .5SnELI lydiniuose yra mažai intersticinių elementų, ypač deguonies, ir jie gali būti naudojami esant itin žemai temperatūrai. Šie lydiniai naudojami kaip skysto vandenilio talpyklos raketoms ir raketoms, erdvėlaiviams „Mercury“ ir hermetiškas modulis Gemini“ erdvėlaivis ir pagrindinės sėkmingai Mėnulyje nusileidusio erdvėlaivio „Apollo“ konstrukcinės dalys.

 

Be pramoninio gryno titano naudojimo, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al{{6} }VELI ir Ti-5Al-2.5SnELI titane ir titano lydiniuose, naudojamuose aviacijos ir kosmoso pramonėje, taip pat yra Ti-7Al-4Mo, Ti{{12 }}Al-2.5V, Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al ir Ti/B-Al kompozitines medžiagas.

 

Erdvėlaivis yra seniausias pilotuojamas erdvėlaivis pasaulyje, kuris gali būti naudojamas pakartotinai. Plėtra prasidėjo 1972 m., o pirmasis skrydis buvo sėkmingas 1981 m. Erdvėlaivį sudaro orlaivis su mažais sparnais, 47 m ilgio išorinis kuro konteineris ir 2 kietojo kuro raketų stiprintuvai, kurių bendra talpa 500 t.

 

Orbitinis erdvėlaivis yra 37 m ilgio ir sveria apie 68 t. Šis dydis yra maždaug toks pat kaip reaktyvinio transporto lėktuvo DC-9. Tai didžiausias iki šiol pilotuojamas erdvėlaivis. Jo krovinių skyrius yra 18 m ilgio ir 5 m skersmens ir gali gabenti į Žemės orbitą 29,5 t krovinių.

 

Erdvėlaivis gali būti paleistas kaip raketa, o kaip erdvėlaivis, jis gali skristi orbita, kurio didžiausias aukštis yra 1000 km ir gali sklandyti bei leistis kaip lėktuvas be traukos. Šis erdvėlaivis iš esmės yra kosminio transporto laivas, todėl vienas iš parametrų, sprendžiant apie jo naudingumą, yra naudingo krovinio, gabenamo tarp žemės ir žemės orbitos, kiekis. Siekiant maksimaliai padidinti šią naudingąją apkrovą, titano lydiniai yra svarbi aviacijos ir erdvėlaivių variklių komponentų medžiaga.

 

Orbitoje skriejančio erdvėlaivio projektinis gyvenimas yra 100 skrydžių, o kiekvienas skrydis kosmose būna nuo 7 iki 30 dienų. Erdvėlaivis yra pilotuojamas, todėl sukurtas prisitaikyti prie kosminės aplinkos (vakuumo, ekstremalių temperatūrų skirtumo orbitoje, karščio vėl patekus į atmosferą ir kt.), naudojamas pakartotinai.

Titanium alloy application

1. Aukšto slėgio indas

Titano lydiniai naudojami daug kur, nes jie gali sumažinti bendrą orbitoje skriejančių erdvėlaivių svorį. Pagrindinė titano naudojimo dalis yra aukšto slėgio talpykla, pripildyta reikiamo kuro ir dujų. Lengvas titano lydinio konteineris buvo sėkmingai sukurtas NASA erdvėlaiviuose Gemini ir Apollo erdvėlaiviuose, naudojant Ti-6Al-4V lydinį. Erdvėlaivio „Apollo“ geležinis slėginis indas iš tikrųjų naudojo precedento neturinčią konstrukciją, kurios saugos koeficientas yra 1,5, kuris anksčiau buvo sukurtas su maždaug 4 saugos koeficientu. Siekiant dar labiau sumažinti orbitoje skriejančio aukšto slėgio talpyklos svorį. erdvėlaivyje, naudojamas būdas pridėti balto žvirblio pluošto į plonasienio titano konteinerio paviršių.

 

Slėginis indas suslėgtoms dujoms laikyti. „Prowler“ palydovas ir stiprintuvas dalijasi 14 titano konteinerių, sumažindami masę 272 kg.

Slėginis indas skystam raketiniam kurui laikyti. Erdvėlaivyje „Apollo“ buvo panaudota apie 50 slėginių indų, iš kurių 85 procentai buvo pagaminti iš titano. Hercules Ⅲ pereinamojo etapo variklis, perėjus prie titano lydinio raketinio kuro bako svoris sumažėja 35 proc.

 

2. Variklio korpusas

Kietojo kuro raketos variklio korpusas. Antrosios pakopos tarpžemyninės raketos „Minuteman“ raketinis variklis naudoja Ti64 lydinį, kad sumažintų svorį 30–40 procentų.

Skysto kuro raketos variklio korpusas. „Apollo“ Mėnulio modulio besileidžiančio variklio degimo kameros slėgio apvalkalas pagamintas iš Ti64 lydinio.

 

3. Įvairios konstrukcinės dalys

Erdvėlaivyje „Gemini“ naudojamos 7 rūšių titano lydinio rūšys, sunaudojama 570 kg titano dalių, kurios sudaro 84 procentus konstrukcijos svorio. „Apollo“ erdvėlaivio laikikliai, tvirtinimo detalės ir tvirtinimo detalės yra pagaminti iš titano, iš viso naudojama 68 t titano.

 

4. Hidraulinis vamzdynas

Erdvinio laivo alyvos slėgio vamzdynuose naudojami besiūliai vamzdžiai, pagaminti iš Ti-3Al-2,5 V lydinio. Dėl šio lydinio naudojimo svoris gali sumažėti daugiau nei 40 procentų. Siekiant sumažinti jautrumą nuovargio lūžiams ir pagerinti tikrąjį sistemos eksploatavimo laiką, įvairūs Vamzdžių surinkimas naudoja automatinį formavimą.