Aliuminio lydinys raketų kuro bakui
Konstrukcinės medžiagos yra glaudžiai susijusios su daugybe klausimų, tokių kaip raketos korpuso konstrukcijos projektavimas, gamybos ir apdorojimo technologija, medžiagų paruošimo technologija ir ekonomiškumas, ir yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys raketos kilimo kokybę ir naudingąją apkrovą. Pagal medžiagų sistemos kūrimo procesą, raketų kuro bakų medžiagų kūrimo procesą galima suskirstyti į keturias kartas. Pirmoji karta yra 5 serijos aliuminio lydiniai, t. y. Al-Mg lydiniai. Tipiniai lydiniai yra 5A06 ir 5A03 lydiniai. Jie buvo naudojami P-2 raketų kuro bakų konstrukcijoms gaminti šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir vis dar naudojami šiandien. 5A06 lydiniai, kurių sudėtyje yra nuo 5,8 % Mg iki 6,8 % Mg, 5A03 yra Al-Mg-Mn-Si lydinys. Antroji karta yra Al-Cu pagrindu pagaminti 2 serijos lydiniai. Kinijos „Long March“ serijos paleidimo raketų talpyklos pagamintos iš 2A14 lydinių, kurie yra Al-Cu-Mg-Mn-Si lydinys. Nuo aštuntojo dešimtmečio iki šių dienų Kinija pradėjo naudoti 2219 lydinio gamybinius rezervuarus. Tai Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti lydinys, plačiai naudojamas įvairių paleidimo įrenginių rezervuarų gamyboje. Tuo pačiu metu jis taip pat plačiai naudojamas ginklų paleidimo žemos temperatūros kuro bakų konstrukcijose, nes tai lydinys, pasižymintis puikiomis žemos temperatūros ir visapusiškomis eksploatacinėmis savybėmis.
Aliuminio lydinys kabinos konstrukcijai
Nuo pat paleidimo įrenginių kūrimo Kinijoje septintajame dešimtmetyje iki šių dienų paleidimo įrenginių kabinų konstrukcijų aliuminio lydiniuose vyrauja pirmosios ir antrosios kartos lydiniai, atstovaujami 2A12 ir 7A09, o užsienio šalys įžengė į ketvirtosios kartos kabinų konstrukcinius aliuminio lydinius (7055 lydinys ir 7085 lydinys), kurie yra plačiai naudojami dėl didelio stiprumo savybių, mažo jautrumo gesinimui ir įpjovoms. 7055 yra Al-Zn-Mg-Cu-Zr lydinys, o 7085 taip pat yra Al-Zn-Mg-Cu-Zr lydinys, tačiau jo priemaišų Fe ir Si kiekis yra labai mažas, o Zn kiekis yra didelis – 7,0–8,0 %. Trečiosios kartos Al-Li lydiniai, atstovaujami 2A97, 1460 ir kt., buvo naudojami užsienio aviacijos ir kosmoso pramonėje dėl jų didelio stiprumo, didelio modulio ir didelio pailgėjimo.
Dalelėmis armuoti aliuminio matricos kompozitai pasižymi dideliu moduliu ir dideliu stiprumu, todėl gali būti naudojami 7A09 lydiniams pakeisti pusiau monokokinių kabinos sijų gamyboje. Metalų tyrimų institutas, Kinijos mokslų akademija, Harbino technologijos institutas, Šanchajaus Jiaotongo universitetas ir kt. atliko daug darbo tiriant ir ruošiant dalelėmis armuotus aliuminio matricos kompozitus ir pasiekė puikių rezultatų.
Al-Li lydiniai, naudojami užsienio aviacijos ir kosmoso pramonei
Sėkmingai užsienio kosmoso aparatuose naudojamas „Constellium“ ir Kvebeko regioninės plėtros tarybos sukurtas „Weldalite“ Al-Li lydinys, įskaitant 2195, 2196, 2098, 2198 ir 2050 lydinius. 2195 lydinys: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr – pirmasis Al-Li lydinys, sėkmingai komercializuotas žemos temperatūros degalų kaupimo bakų, skirtų raketų paleidimui, gamybai. 2196 lydinys: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, mažo tankio, didelio stiprumo, didelio atsparumo lūžiams, iš pradžių sukurtas „Hubble“ saulės baterijų rėmų profiliams, dabar dažniausiai naudojamas orlaivių profiliams ekstruduoti. 2098 lydinys: Al-3,5 Cu-1,1Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, iš pradžių sukurtas HSCT fiuzeliažų gamybai, tačiau dėl didelio atsparumo nuovargiui dabar naudojamas F16 naikintuvų fiuzeliažuose ir erdvėlaivių „Falcon“ paleidimo degalų bakuose. 2198 lydinys: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, naudojamas komercinių orlaivių lakštų valcavimui. 2050 lydinys: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, naudojamas storoms plokštėms gaminti, siekiant pakeisti 7050-T7451 lydinio storas plokštes, skirtas komercinių orlaivių konstrukcijų arba raketų paleidimo komponentų gamybai. Palyginti su 2195 lydiniu, 2050 lydinio Cu+Mn kiekis yra santykinai mažas, kad sumažėtų jautrumas gesinimui ir būtų išlaikytos aukštos storos plokštės mechaninės savybės, savitasis stipris yra 4 % didesnis, savitasis modulis – 9 % didesnis, o lūžio stiprumas padidėja, atsiranda didelis atsparumas įtempių korozijai ir įtrūkimams, didelis atsparumas nuovargio įtrūkimų augimui, taip pat aukštas temperatūros stabilumas.
Kinijos tyrimai dėl raketų konstrukcijose naudojamų kalimo žiedų
Kinijos paleidimo įrenginių gamybos bazė yra Tiandzino ekonominės ir technologinės plėtros zonoje. Ją sudaro raketų tyrimų ir gamybos zona, aviacijos ir kosmoso technologijų taikymo pramonės zona ir pagalbinė zona. Joje integruojama raketų dalių gamyba, komponentų surinkimas ir galutinio surinkimo bandymai.
Raketinio kuro kaupimo bakas suformuojamas jungiant cilindrus, kurių ilgis yra nuo 2 m iki 5 m. Kaupimo bakai pagaminti iš aliuminio lydinio, todėl juos reikia sujungti ir sutvirtinti aliuminio lydinio kalimo žiedais. Be to, jungiamieji žiedai, pereinamieji žiedai, pereinamieji rėmai ir kitos erdvėlaivių dalys, tokios kaip paleidimo priemonės ir kosminės stotys, taip pat turi būti naudojami jungiamieji kaltimo žiedai, todėl kaltiniai žiedai yra labai svarbi jungiamųjų ir konstrukcinių dalių rūšis. „Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd.“, „Northeast Light Alloy Co., Ltd.“ ir „Northwest Aluminum Co., Ltd.“ atliko daug darbo kalimo žiedų tyrimuose ir plėtroje, gamyboje ir perdirbime.
2007 m. „Southwest Aluminum“ įveikė techninius sunkumus, tokius kaip didelio masto liejimas, kalimo ruošinių atidarymas, žiedų valcavimas ir šaltoji deformacija, ir sukūrė 5 m skersmens aliuminio lydinio kalimo žiedą. Originali šerdies kalimo technologija užpildė buitinę spragą ir buvo sėkmingai pritaikyta „Long March-5B“ misijoje. 2015 m. „Southwest Aluminum“ sukūrė pirmąjį itin didelį aliuminio lydinio bendrą kalimo žiedą, kurio skersmuo buvo 9 m, ir pasiekė pasaulio rekordą. 2016 m. „Southwest Aluminum“ sėkmingai įvaldė keletą pagrindinių šerdies technologijų, tokių kaip valcavimas ir terminis apdorojimas, ir sukūrė itin didelį aliuminio lydinio kalimo žiedą, kurio skersmuo buvo 10 m, ir pasiekė naują pasaulio rekordą bei išsprendė svarbią techninę problemą, susijusią su Kinijos sunkiosios raketos kūrimu.
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminum
Įrašo laikas: 2023 m. gruodžio 1 d.
