Алюмініевы сплаў для ракетнага паліўнага бака
Канструкцыйныя матэрыялы цесна звязаны з шэрагам пытанняў, такіх як канструкцыя корпуса ракеты, тэхналогія вытворчасці і апрацоўкі, тэхналогія падрыхтоўкі матэрыялаў і эканамічнасць, і з'яўляюцца ключом да вызначэння ўзлётнай якасці і грузападымальнасці ракеты. У адпаведнасці з працэсам распрацоўкі матэрыяльнай сістэмы працэс распрацоўкі матэрыялаў ракетнага паліўнага бака можна падзяліць на чатыры пакаленні. Першае пакаленне - гэта алюмініевыя сплавы 5-й серыі, гэта значыць сплавы Al-Mg. Рэпрэзентатыўнымі сплавамі з'яўляюцца сплавы 5A06 і 5A03. Яны выкарыстоўваліся для вытворчасці канструкцый ракетных паліўных бакаў P-2 у канцы 1950-х гадоў і выкарыстоўваюцца да гэтага часу. 5A06 сплавы, якія змяшчаюць ад 5,8% Mg да 6,8% Mg, 5A03 - гэта сплаў Al-Mg-Mn-Si. Другое пакаленне - гэта сплавы 2 серыі на аснове Al-Cu. Рэзервуары для захоўвання кітайскай серыі ракет-носьбітаў Long March зроблены са сплаваў 2A14, якія з'яўляюцца сплавам Al-Cu-Mg-Mn-Si. з 1970-х гадоў па цяперашні час у Кітаі пачалі выкарыстоўваць 2219 сплаваў для вытворчасці рэзервуараў для захоўвання, які ўяўляе сабой сплаў Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, які шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці розных бакаў для захоўвання ракет-носьбітаў. У той жа час ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў канструкцыі нізкатэмпературных паліўных бакаў для запуску зброі, які ўяўляе сабой сплаў з выдатнымі характарыстыкамі пры нізкіх тэмпературах і комплекснымі характарыстыкамі.
Алюмініевы сплаў для канструкцыі кабіны
З моманту распрацоўкі ракет-носьбітаў у Кітаі ў 1960-х гадах і дагэтуль у алюмініевых сплавах для канструкцыі кабіны ракет-носьбітаў пераважаюць сплавы першага і другога пакаленняў, прадстаўленыя 2A12 і 7A09, у той час як замежныя краіны ўвайшлі ў чацвёртае пакаленне ракет-носьбітаў. канструкцыйныя алюмініевыя сплавы для салонаў (сплаў 7055 і сплаў 7085), яны шырока выкарыстоўваюцца з-за іх высокай трываласці, нізкай адчувальнасці да загартоўкі і адчувальнасці надрэзаў. 7055 з'яўляецца сплавам Al-Zn-Mg-Cu-Zr, а 7085 таксама з'яўляецца сплавам Al-Zn-Mg-Cu-Zr, але яго ўтрыманне прымешак Fe і Si вельмі нізкае, а ўтрыманне Zn высокае і складае 7,0 %. ~8,0%. Сплавы Al-Li трэцяга пакалення, прадстаўленыя 2A97, 1460 і г.д., прымяняюцца ў замежнай аэракасмічнай прамысловасці дзякуючы іх высокай трываласці, высокаму модулю і высокаму падаўжэнню.
Узмоцненыя часціцамі алюмініевыя матрычныя кампазітныя матэрыялы маюць такія перавагі, як высокі модуль пругкасці і высокая трываласць, і могуць выкарыстоўвацца для замены сплаваў 7A09 для вырабу паўманакокавых стрынгераў кабіны. Інстытут даследаванняў металаў Кітайскай акадэміі навук, Харбінскі тэхналагічны інстытут, Шанхайскі ўніверсітэт Цзяотун і г.д. правялі вялікую працу па даследаванні і падрыхтоўцы алюмініевых матрычных кампазітаў, умацаваных часціцамі, з выдатнымі дасягненнямі.
Сплавы Al-Li, якія выкарыстоўваюцца ў замежнай аэракасмічнай прамысловасці
Найбольш паспяховым прымяненнем на замежных аэракасмічных апаратах з'яўляецца сплаў Weldalite Al-Li, распрацаваны Constellium і Квебекскім RDC, у тым ліку сплаў 2195, 2196, 2098, 2198 і 2050. Сплаў 2195: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, які з'яўляецца першым сплавам Al-Li, які быў паспяхова камерцыялізаваны для вытворчасці нізкатэмпературных бакаў для захоўвання паліва для запуску ракет. Сплаў 2196: Al-2,8Cu-1,6Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, нізкая шчыльнасць, высокая трываласць, высокая трываласць, першапачаткова распрацаваны для каркасных профіляў сонечных панэляў Hubble, цяпер у асноўным выкарыстоўваецца для экструзіі профіляў самалётаў. Сплаў 2098: Al-3,5 Cu-1,1Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, першапачаткова распрацаваны для вытворчасці фюзеляжа HSCT, з-за яго высокай трываласці на стомленасць цяпер выкарыстоўваецца ў фюзеляжы знішчальніка F16 і ў паліўным баку для запуску касмічнага карабля Falcon. . Сплаў 2198: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, які выкарыстоўваецца для пракаткі ліста для камерцыйных самалётаў. Сплаў 2050: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg- 0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, які выкарыстоўваецца для вытворчасці тоўстых пласцін замест тоўстых пласцін са сплаву 7050-T7451 для вытворчасці канструкцый камерцыйных самалётаў або кампанентаў для запуску ракет. У параўнанні са сплавам 2195 утрыманне Cu+Mn у сплаве 2050 адносна нізкае, каб знізіць адчувальнасць да загартоўкі і захаваць высокія механічныя ўласцівасці тоўстай пласціны, удзельная трываласць на 4% вышэй, удзельны модуль на 9% вышэй, і ўстойлівасць да разбурэння павялічваецца дзякуючы высокай устойлівасці да каразійнага расколіны пад напругай і высокай устойлівасці да росту расколін усталасці, а таксама высокай тэмпературнай стабільнасці.
Даследаванні Кітая па коўцы кольцаў, якія выкарыстоўваюцца ў канструкцыях ракет
Кітайская база па вытворчасці ракет-носьбітаў знаходзіцца ў зоне эканамічнага і тэхналагічнага развіцця Цяньцзіня. Ён складаецца з ракетна-даследчай і вытворчай зоны, галіны прымянення аэракасмічных тэхналогій і дапаможнай зоны падтрымкі. Ён аб'ядноўвае вытворчасць частак ракеты, зборку кампанентаў, выпрабаванні канчатковай зборкі.
Рэзервуар для захоўвання ракетнага паліва ўтвораны злучальнымі балонамі даўжынёй ад 2 да 5 метраў. Назапашвальныя ёмістасці зроблены з алюмініевага сплаву, таму іх неабходна злучыць і ўмацаваць кавальнымі кольцамі з алюмініевага сплаву. Акрамя таго, раздымы, пераходныя кольцы, пераходныя рамы і іншыя часткі касмічных караблёў, такіх як ракеты-носьбіты і касмічныя станцыі, таксама павінны выкарыстоўваць злучальныя кавальныя кольцы, таму кавальныя кольцы з'яўляюцца вельмі важным тыпам злучальных і канструктыўных частак. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. і Northwest Aluminium Co., Ltd. правялі вялікую працу ў галіне даследаванняў і распрацовак, вытворчасці і апрацоўкі кавальных кольцаў.
У 2007 годзе кампанія Southwest Aluminium пераадолела тэхнічныя цяжкасці, такія як буйнамаштабнае ліццё, раскрыццё нарыхтовак, пракатка кольцаў і халодная дэфармацыя, і распрацавала кавальнае кольца з алюмініевага сплаву дыяметрам 5 м. Арыгінальная тэхналогія кавання стрыжня запоўніла айчынны прабел і была паспяхова прыменена на Long March-5B. У 2015 годзе кампанія Southwest Aluminium распрацавала першае звышвялікае кавальнае кольца з алюмініевага сплаву дыяметрам 9 м, усталяваўшы сусветны рэкорд. У 2016 годзе кампанія Southwest Aluminium паспяхова перамагла шэраг ключавых асноўных тэхналогій, такіх як пракатка і тэрмічная апрацоўка, і распрацавала звышвялікае кольца для кавання з алюмініевага сплаву дыяметрам 10 м, якое ўстанавіла новы сусветны рэкорд і вырашыла галоўную ключавую тэхнічную праблему. для распрацоўкі кітайскай ракеты-носьбіта вялікай магутнасці.
Пад рэдакцыяй Мэй Цзян з MAT Aluminium
Час публікацыі: 1 снежня 2023 г
