Alumīnija sakausējums raķešu degvielas tvertnei
Konstrukciju materiāli ir cieši saistīti ar vairākiem jautājumiem, piemēram, raķešu korpusa konstrukcijas dizainu, ražošanas un apstrādes tehnoloģiju, materiālu sagatavošanas tehnoloģiju un ekonomiju, un tie ir atslēga raķetes pacelšanās kvalitātes un kravnesības noteikšanai. Atbilstoši materiālu sistēmas izstrādes procesam raķešu degvielas tvertnes materiālu izstrādes procesu var iedalīt četrās paaudzēs. Pirmā paaudze ir 5-sērijas alumīnija sakausējumi, tas ir, Al-Mg sakausējumi. Tipiski sakausējumi ir 5A06 un 5A03 sakausējumi. Tos izmantoja P-2 raķešu degvielas tvertnes konstrukciju ražošanai 1950. gadu beigās, un tos izmanto arī mūsdienās. 5A06 sakausējumi, kas satur 5,8% Mg līdz 6,8% Mg, 5A03 ir Al-Mg-Mn-Si sakausējums. Otrā paaudze ir Al-Cu bāzes 2-sērijas sakausējumi. Ķīnas sērijas nesējraķešu Long March uzglabāšanas tvertnes ir izgatavotas no 2A14 sakausējumiem, kas ir Al-Cu-Mg-Mn-Si sakausējums. no 1970. gadiem līdz mūsdienām Ķīnā sāka izmantot 2219 sakausējuma ražošanas uzglabāšanas tvertni, kas ir Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti sakausējums, ko plaši izmanto dažādu nesējraķešu uzglabāšanas tvertņu ražošanā. Tajā pašā laikā to plaši izmanto arī ieroču palaišanas zemas temperatūras degvielas tvertņu struktūrā, kas ir sakausējums ar izcilu veiktspēju zemā temperatūrā un visaptverošu veiktspēju.
Alumīnija sakausējums salona konstrukcijai
Kopš nesējraķešu izstrādes Ķīnā 1960. gados līdz šim alumīnija sakausējumos nesējraķešu kabīnes konstrukcijā dominē pirmās paaudzes un otrās paaudzes sakausējumi, ko pārstāv 2A12 un 7A09, savukārt ārvalstīs ir ienākušas ceturtās paaudzes. kabīnes strukturālie alumīnija sakausējumi (7055 sakausējums un 7085 sakausējums), tos plaši izmanto to augsto stiprības īpašību un zemas dzesēšanas jutības dēļ un iecirtumu jutība. 7055 ir Al-Zn-Mg-Cu-Zr sakausējums, un 7085 ir arī Al-Zn-Mg-Cu-Zr sakausējums, taču tā piemaisījumu Fe un Si saturs ir ļoti zems, un Zn saturs ir augsts - 7,0%. ~8,0%. Trešās paaudzes Al-Li sakausējumi, kas apzīmēti ar 2A97, 1460 utt., ir izmantoti ārvalstu aviācijas un kosmosa rūpniecībā to augstās izturības, augstā moduļa un lielā pagarinājuma dēļ.
Ar daļiņām pastiprinātiem alumīnija matricas kompozītmateriāliem ir augsta moduļa un augstas stiprības priekšrocības, un tos var izmantot, lai aizstātu 7A09 sakausējumus, lai ražotu daļēji monokoka kabīnes stringerus. Ķīnas Zinātņu akadēmijas Metālu pētniecības institūts, Šanhajas Dzjaotongas universitātes Harbinas Tehnoloģiju institūts u.c. ir paveikuši lielu darbu ar daļiņām pastiprinātu alumīnija matricas kompozītu izpētē un sagatavošanā ar ievērojamiem sasniegumiem.
Al-Li sakausējumi, ko izmanto ārvalstu aviācijā
Visveiksmīgākais pielietojums ārvalstu kosmosa transportlīdzekļos ir Weldalite Al-Li sakausējums, ko izstrādājuši Constellium un Kvebekas RDC, tostarp 2195, 2196, 2098, 2198 un 2050 sakausējums. 2195 sakausējums: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, kas ir pirmais Al-Li sakausējums, kas veiksmīgi komercializēts zemas temperatūras degvielas uzglabāšanas tvertņu ražošanai raķešu palaišanai. 2196 sakausējums: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, zems blīvums, augsta izturība, augsta izturība pret lūzumiem, sākotnēji izstrādāts Habla saules paneļu rāmja profiliem, tagad galvenokārt izmanto gaisa kuģu profilu presēšanai. 2098 sakausējums: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, kas sākotnēji izstrādāts HSCT fizelāžas ražošanai, tā augstās noguruma izturības dēļ tagad tiek izmantots F16 iznīcinātāju fizelāžā un kosmosa kuģa Falcon palaišanas degvielas tvertnē. . 2198 sakausējums: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, izmanto komerciālo gaisa kuģu loksnes velmēšanai. 2050 sakausējums: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, ko izmanto biezu plākšņu ražošanai, lai aizstātu 7050-T7451 sakausējuma biezās plāksnes komerciālu gaisa kuģu konstrukciju vai raķešu palaišanas komponentu ražošanai. Salīdzinot ar 2195 sakausējumu, 2050 sakausējuma Cu + Mn saturs ir salīdzinoši zems, lai samazinātu rūdīšanas jutību un saglabātu biezās plāksnes augstās mehāniskās īpašības, īpatnējā izturība ir par 4% lielāka, īpatnējais modulis ir par 9% lielāks, un izturība pret plaisām tiek palielināta ar augstu sprieguma korozijas plaisāšanas izturību un augstu noguruma plaisu augšanas izturību, kā arī augstas temperatūras stabilitāti.
Ķīnas pētījumi par gredzenu kalšanu, ko izmanto raķešu konstrukcijās
Ķīnas nesējraķešu ražošanas bāze atrodas Tjaņdzjiņas ekonomiskās un tehnoloģiskās attīstības zonā. To veido raķešu izpētes un ražošanas zona, aviācijas un kosmosa tehnoloģiju lietojumu nozares zona un palīgapgabals. Tas integrē raķešu detaļu ražošanu, detaļu montāžu, galīgās montāžas testēšanu.
Raķešu degvielas uzglabāšanas tvertne tiek veidota, savienojot cilindrus ar garumu no 2m līdz 5m. Uzglabāšanas tvertnes ir izgatavotas no alumīnija sakausējuma, tāpēc tās ir jāsavieno un jānostiprina ar alumīnija sakausējuma kalšanas gredzeniem. Turklāt savienotājiem, pārejas gredzeniem, pārejas rāmjiem un citām kosmosa kuģu daļām, piemēram, nesējraķetēm un kosmosa stacijām, arī ir jāizmanto savienojošie kalšanas gredzeni, tāpēc kalšanas gredzeni ir ļoti svarīgs savienojošo un strukturālo daļu veids. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. un Northwest Aluminium Co., Ltd. ir paveikuši lielu darbu kalšanas gredzenu izpētē un attīstībā, ražošanā un apstrādē.
2007. gadā Southwest Aluminium pārvarēja tādas tehniskas grūtības kā liela mēroga liešana, kalšanas sagatavju atvēršana, gredzenu velmēšana un aukstā deformācija, un izstrādāja alumīnija sakausējuma kalšanas gredzenu ar 5 m diametru. Sākotnējā serdes kalšanas tehnoloģija aizpildīja iekšzemes plaisu un tika veiksmīgi izmantota Long March-5B. 2015. gadā Southwest Aluminium izstrādāja pirmo īpaši lielo alumīnija sakausējuma vispārējo kalšanas gredzenu ar 9 m diametru, uzstādot pasaules rekordu. 2016. gadā Southwest Aluminium veiksmīgi iekaroja vairākas galvenās pamattehnoloģijas, piemēram, velmēšanu un termisko apstrādi, un izstrādāja īpaši lielu alumīnija sakausējuma kalšanas gredzenu ar diametru 10 m, kas uzstādīja jaunu pasaules rekordu un atrisināja būtisku tehnisko problēmu. Ķīnas lieljaudas nesējraķetes izstrādei.
Rediģēja May Jiang no MAT Aluminium
Izlikšanas laiks: Dec-01-2023
