მაღალი დონის ალუმინის შენადნობის მასალების გამოყენება გაშვების მანქანებში

ალუმინის შენადნობი სარაკეტო საწვავის ავზისთვის

სტრუქტურული მასალები მჭიდროდ არის დაკავშირებული მთელ რიგ საკითხებთან, როგორიცაა რაკეტის სხეულის სტრუქტურის დიზაინი, წარმოების და დამუშავების ტექნოლოგია, მასალების მომზადების ტექნოლოგია და ეკონომია, და არის გასაღები რაკეტის აფრენის ხარისხისა და ტვირთამწეობის განმსაზღვრელი. მატერიალური სისტემის განვითარების პროცესის მიხედვით, სარაკეტო საწვავის ავზების მასალების განვითარების პროცესი შეიძლება დაიყოს ოთხ თაობად. პირველი თაობა არის 5 სერიის ალუმინის შენადნობები, ანუ Al-Mg შენადნობები. წარმომადგენლობითი შენადნობებია 5A06 და 5A03 შენადნობები. ისინი გამოიყენებოდა P-2 სარაკეტო საწვავის ავზების სტრუქტურების დასამზადებლად 1950-იანი წლების ბოლოს და დღემდე გამოიყენება. 5A06 შენადნობები, რომლებიც შეიცავს 5.8% Mg-დან 6.8% Mg-მდე, 5A03 არის Al-Mg-Mn-Si შენადნობი. მეორე თაობა არის Al-Cu-ზე დაფუძნებული 2 სერიის შენადნობები. ჩინეთის Long March სერიის გამშვები მანქანების შესანახი ავზები დამზადებულია 2A14 შენადნობებისგან, რომლებიც არის Al-Cu-Mg-Mn-Si შენადნობი. 1970-იანი წლებიდან დღემდე, ჩინეთმა დაიწყო 2219 შენადნობის წარმოების შესანახი ავზის გამოყენება, რომელიც არის Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti შენადნობი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა გამშვები მანქანების შესანახი ავზების წარმოებაში. ამავდროულად, იგი ასევე ფართოდ გამოიყენება იარაღის დაბალტემპერატურული საწვავის ავზების სტრუქტურაში, რომელიც წარმოადგენს შენადნობას შესანიშნავი დაბალი ტემპერატურის მაჩვენებლით და ყოვლისმომცველი შესრულებით.

ალუმინის შენადნობი სალონის სტრუქტურისთვის

1960-იან წლებში ჩინეთში გამშვები მანქანების შემუშავების შემდეგ, ალუმინის შენადნობები სალონის სტრუქტურისთვის დომინირებს პირველი თაობის, ხოლო მეორე თაობის შენადნობები წარმოდგენილია 2A12 და 7A09, ხოლო უცხო ქვეყნები შევიდნენ მეოთხე თაობაში. სალონის სტრუქტურული ალუმინის შენადნობები (7055 შენადნობი და 7085 შენადნობები), ისინი ფართოდ გამოიყენება მათი მაღალი სიმტკიცის თვისებების, ჩაქრობის დაბალი მგრძნობელობისა და მაღალი მგრძნობელობის გამო. 7055 არის Al-Zn-Mg-Cu-Zr შენადნობი და 7085 ასევე არის Al-Zn-Mg-Cu-Zr შენადნობი, მაგრამ მისი მინარევების Fe და Si შემცველობა ძალიან დაბალია და Zn შემცველობა მაღალია 7.0% ~8.0%. მესამე თაობის Al-Li შენადნობები წარმოდგენილია 2A97, 1460 და ა.შ. გამოყენებული იქნა უცხოური საჰაერო კოსმოსურ ინდუსტრიებში მათი მაღალი სიმტკიცის, მაღალი მოდულისა და მაღალი დრეკადობის გამო.

ნაწილაკებით გამაგრებულ ალუმინის მატრიცის კომპოზიტებს აქვთ მაღალი მოდულის და მაღალი სიმტკიცის უპირატესობები და შეიძლება გამოყენებულ იქნას 7A09 შენადნობების ჩასანაცვლებლად ნახევრად მონოკოკური სალონის სტრინგების დასამზადებლად. ლითონის კვლევის ინსტიტუტმა, ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიამ, ჰარბინის ტექნოლოგიურმა ინსტიტუტმა, შანხაის ჯიაოტონგის უნივერსიტეტმა და ა.შ. ბევრი სამუშაო გააკეთეს ნაწილაკებით გამაგრებული ალუმინის მატრიცის კომპოზიტების კვლევასა და მომზადებაში, შესანიშნავი მიღწევებით.

Al-Li შენადნობები გამოიყენება უცხოურ აერონავტიკაში

ყველაზე წარმატებული აპლიკაცია უცხოურ საჰაერო კოსმოსურ სატრანსპორტო საშუალებებზე არის Weldalite Al-Li შენადნობი, რომელიც შემუშავებულია Constellium-ისა და Quebec RDC-ის მიერ, მათ შორის 2195, 2196, 2098, 2198 და 2050 დისკები. 2195 შენადნობი: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, რომელიც არის პირველი Al-Li შენადნობი, რომელიც წარმატებით იქნა კომერციალირებული რაკეტების გაშვებისთვის დაბალი ტემპერატურის საწვავის შესანახი ავზების წარმოებისთვის. 2196 შენადნობი: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, დაბალი სიმკვრივე, მაღალი სიძლიერე, მაღალი გატეხვის სიმტკიცე, თავდაპირველად შემუშავებული ჰაბლის მზის პანელის ჩარჩოს პროფილებისთვის, ახლა ძირითადად გამოიყენება თვითმფრინავების პროფილების ექსტრუდისთვის. 2098 წლის შენადნობი: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, თავდაპირველად შემუშავებული HSCT ფიუზელაჟის წარმოებისთვის, მაღალი დაღლილობის გამო, ახლა გამოიყენება F16 გამანადგურებელ ფიუზელაჟსა და კოსმოსურ ხომალდ Falcon-ის საწვავის ავზში. . 2198 შენადნობი: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, გამოიყენება კომერციული საჰაერო ხომალდის ფურცლის გასაგორებლად. 2050 შენადნობი: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, გამოიყენება სქელი ფირფიტების დასამზადებლად 7050-T7451 შენადნობის სქელი ფირფიტების ჩასანაცვლებლად კომერციული თვითმფრინავების სტრუქტურების ან რაკეტების გამშვები კომპონენტების წარმოებისთვის. 2195 შენადნობთან შედარებით, 2050 შენადნობის Cu+Mn შემცველობა შედარებით დაბალია ჩაქრობის მგრძნობელობის შესამცირებლად და სქელი ფირფიტის მაღალი მექანიკური თვისებების შესანარჩუნებლად, სპეციფიკური სიძლიერე 4%-ით მეტია, სპეციფიკური მოდული 9%-ით მეტია, და მოტეხილობის სიმტკიცე იზრდება მაღალი სტრესის კოროზიის დაბზარვის წინააღმდეგობის და მაღალი დაღლილობის ბზარის ზრდის წინააღმდეგობის, ასევე მაღალი ტემპერატურის სტაბილურობით.

ჩინეთის კვლევა სარაკეტო სტრუქტურებში გამოყენებული გაყალბების რგოლების შესახებ

ჩინეთის გამშვები მანქანების წარმოების ბაზა მდებარეობს ტიანჯინის ეკონომიკური და ტექნოლოგიური განვითარების ზონაში. იგი შედგება რაკეტების კვლევისა და წარმოების ზონისგან, საჰაერო კოსმოსური ტექნოლოგიების გამოყენების ინდუსტრიის ზონისა და დამხმარე დამხმარე ტერიტორიისგან. იგი აერთიანებს რაკეტების ნაწილების წარმოებას, კომპონენტების შეკრებას, საბოლოო შეკრების ტესტირებას.

სარაკეტო საწვავის შესანახი ავზი იქმნება 2 მ-დან 5 მ-მდე სიგრძის ცილინდრების შეერთებით. შესანახი ავზები დამზადებულია ალუმინის შენადნობისგან, ამიტომ საჭიროა მათი დაკავშირება და გამაგრება ალუმინის შენადნობის სამჭედლო რგოლებით. გარდა ამისა, კონექტორები, გარდამავალი რგოლები, გარდამავალი ჩარჩოები და კოსმოსური ხომალდების სხვა ნაწილები, როგორიცაა გამშვები მანქანები და კოსმოსური სადგურები, ასევე საჭიროებენ შემაერთებელი გაყალბების რგოლების გამოყენებას, ამიტომ გაყალბების რგოლები არის დამაკავშირებელი და სტრუქტურული ნაწილების ძალიან მნიშვნელოვანი ტიპი. Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., და Northwest Aluminum Co., Ltd.-მ ბევრი სამუშაო გააკეთეს სამჭედლო რგოლების კვლევასა და განვითარებაში, წარმოებასა და დამუშავებაში.

2007 წელს, Southwest Aluminum-მა გადალახა ტექნიკური სირთულეები, როგორიცაა ფართომასშტაბიანი ჩამოსხმა, გაყალბება ბილეტის გახსნა, რგოლის გორვა და ცივი დეფორმაცია და შეიმუშავა ალუმინის შენადნობის სამჭედლო რგოლი 5 მ დიამეტრით. ბირთვის გაყალბების ორიგინალურმა ტექნოლოგიამ შეავსო შიდა ხარვეზი და წარმატებით იქნა გამოყენებული Long March-5B-ზე. 2015 წელს Southwest Aluminium-მა შეიმუშავა პირველი სუპერ დიდი ალუმინის შენადნობის მთლიანი სამჭედლო რგოლი 9 მ დიამეტრით, დაამყარა მსოფლიო რეკორდი. 2016 წელს Southwest Aluminum-მა წარმატებით დაიპყრო მრავალი ძირითადი ტექნოლოგია, როგორიცაა მოძრავი ფორმირება და თერმული დამუშავება, და შეიმუშავა სუპერ დიდი ალუმინის შენადნობის სამჭედლო რგოლი 10 მ დიამეტრით, რომელმაც დაამყარა ახალი მსოფლიო რეკორდი და გადაჭრა ძირითადი ტექნიკური პრობლემა. ჩინეთის მძიმე გამშვები მანქანის განვითარებისთვის.

რედაქტირებულია May Jiang-ის მიერ MAT Aluminum-დან