Алюминийташуучу аппараттарда өтө маанилүү негизги материал болуп калды, анткениалюминий эритмеситөмөн тыгыздыгы жана мыкты теңдешсиз төмөнкү температура көрсөткүчтөрү бар.Ракетанын суюк суутек жана суюк кычкылтек күйүүчү багы жасалганалюминий эритмеси.Кабинанын негизги түзүлүшү даана үчүн колдонулган материалалюминий эритмеси.Азыр ракеталык аппараттын конструкциялык материалдары тертунчу муунга, башкача айтканда, ли аз сандагы 2-сериялуу жана 5-сериялуу эритмелерге кирди.Негизги эритмелери 2195, 2196, 2098, 2198 жана 2050. Кытайда дагы эле аэрокосмостук Al-Li өнүктүрүүдө чоң боштук бар.алюминий эритмесичет өлкөлөр менен салыштырганда, бирок 2025-жылы аларды кууп же ашып, дүйнөлүк лидер боло алат.
Анткениалюминий эритмеситыгыздыгы төмөн (≤2,8 г/см3), жогорку өзгөчө күч жана өзгөчө катуулугу, коррозияга туруктуулугу, чарчоого туруктуулугу, жакшы катуулугу, мыкты иштетүү жана калыптандыруу көрсөткүчтөрү, бай ресурстары, орточо баасы, адамдын денесине жана айлана-чөйрөгө зыянсыз, кайра иштетүү өнөр жай металлы мыкты көрсөткүчтөрү менен эл чарбасынын ар кайсы тармактарында кеңири колдонулуп, экинчи металлга айланды.2020-жылы дүйнөдөгү баштапкыалюминийжана ортоалюминийөндүрүш болжол менен 95 000 кт болот, бул күнүмдүк керектөөлөрдөн аэрокосмоско чейин ар кандай тармактарда колдонулушу мүмкүн эмес категория.Кошумча материалдар.Бугунку кундегу ракеталардын конструкциялык материалдарынын арасында В.алюминийжана алюминийден жасалган композиттик материалдар эң көп колдонулган материалдар болуп саналат.Автордун эсеби боюнча ракетанын структурасында жана бөлүктөрүндө таза массаалюминий жана алюминий эритмесиструктурасынын жалпы таза массасынын 85%тен ашыгын түзөт.
Танктын түзүлүшү
Конструкциялык материалдар ракетанын корпусунун конструкциясын долбоорлоо, даярдоо жана кайра иштетүү технологиясы, материалды даярдоо технологиясы жана экономика сыяктуу бир катар маселелер менен тыгыз байланышта.Алар ракетанын учуп чыгуу сапатын жана жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгүн аныктоонун ачкычы болуп саналат.Материалдык системанын өнүгүү тарыхына ылайык, ракета күйүүчү май бак материалдарынын өнүгүү тарыхы төрт муунга бөлүүгө болот.Биринчи муун 5 сериядан тураталюминий эритмеси, тактап айтканда Al-Mg сериясындагы эритме.Өкүл эритмелер 5A06 жана 5A03 эритмелери болуп саналат.Алар 1950-жылдардын аягында П-2 ракетасынын күйүүчү май бактарын жасоодо колдонулган жана бүгүнкү күнгө чейин колдонулууда.5A06 эритмеси 5,8% Mg～6,8% Mg камтыган, 5A03 Al-Mg-Mn-Si эритмеси.Экинчи муун - Al-Cu сериясынын 2 сериясынын эритмеси.China Long March сериясындагы ракеталык танк 2A14 эритмесинен жасалган, ал Al-Cu-Mg-Mn-Si эритмеси болуп саналат;1970-жылдардан азыркыга чейин Кытай аны колдоно баштады.Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti эритмеси болгон 2219 эритмесин чыгаруучу танк, ар кандай ракеталык танктарды жасоодо кеңири колдонулат.Ошол эле учурда, ал ошондой эле көп курал ишке төмөнкү температурадагы күйүүчү май бактарынын түзүмүндө колдонулат.Төмөнкү температурадагы эң сонун көрсөткүчтөрү жана комплекстүү иштеши менен эритмелер;үчүнчү муун - Al-Li эритмеси, башкача айтканда, 2 сериядагы эритме жана Li мазмуну ≤3,0% болгон 5 сериядагы эритме.Биринчиси АКШда, Британияда, Германияда, Японияда ж.б. колдонулат, ал эми экинчиси Орусия тарабынан иштелип чыккан жана 1980-жылдары чет өлкөлөрдө колдонулган.Ал буга чейин өнөр жай даярдоо жана инженердик колдонуу этабына кирген.Азыркы учурда, Кытай авиация тармагында гана чакан масштабдуу колдонмолорго ээ, ал эми ракетанын танк структурасы колдонуу мисалдарын көрө элек.
Узун 5-марттагы ташуучу ракета
2016-жылдын 3-ноябрында Кытай "Семиз беш" деген каймана аты бар Long March 5 ташуучу ракетасын ийгиликтүү учурган.Анын диаметри Кытайдын активдүү ракеталарынын диаметринен 50% чоңураак, негизги баскычынын диаметри 5 м жана күчөткүч диаметри 3,35 м, ал эми Кытайдын активдүү ракетасынын өзөк баскычынын диаметри 3,35 м жана күчөткүч диаметри 2,25 м.Чоң "бел айланасынан" тышкары, анын "бийиктиги" болжол менен 57 метрди түзөт, бул 20 кабаттуу имаратка барабар, Лонг Март 2 F ташуучу ракетадан кийинки экинчи, ошондуктан ал көбүрөөк кыймылдаткычты (отун) жайгаштыра алат.Негизги деңгээлдеги кыймылдаткыч суюк суутекти (-253°C) жана суюк кычкылтекти (-183°C) колдонот, ал эми күчөтүүчү отун суюк кычкылтек менен керосиндин айкалышы.Башка сөз менен айтканда, Long March 5 ичиндеги температура өтө төмөн температуранын тоңуу чекитинен бир топ төмөн, ошондуктан ал "муз жебе" деп да аталат.Салмагы 800 тоннадан ашык болгон Long March 5тин денесинде 90% суюк суутек жана суюк кычкылтек түзөт.От алдыргандан кийин кыймылдаткычтан чыккан жалындын температурасы 3000℃ге чейин жетет.Ушул убакта анын ичиндеги жана сыртындагы «муз жана оттун» ашкере абалы Кытайдын космостук технологиясы жана колдонулган материалдарынын чоң сыноосу болуп саналат.
Узак Март 5 иштеп чыгуу 10 жылга созулган, бул абдан кыйын экенин көрсөтүп турат.Иштеп чыгуунун жүрүшүндө 247 негизги технология талкаланды, анын ичинен 12си эң маанилүү негизги технологиялар болуп саналат жана жаңы технологиялардын үлүшү дээрлик 100%ды түзөт.Негизги технологиялардын баары өз алдынча түзүлгөн., «Лонг Марш» ракетасынын секирик жаңылануусун ишке ашырды.Long March 5 ракетасында 12 "чоң жүрөктөр" же кыймылдаткычтар бар, алар 10564,4 кН жалпы күчтү камсыз кылат.8 суюк кычкылтек керосин кыймылдаткычтары кыймылдаткыч күчүн түзүүчү 4 тайпадан турат, жалпы учуу күчү 9408 кН;2 490kN суутек-кычкылтек кыймылдаткычтары негизги биринчи даражадагы күч үчүн жооптуу болуп саналат, ал эми учуу күчү 980kN болуп саналат;эки 88,2 кН кеңейүү циклинин суутек-кычкылтек кыймылдаткычтары негизги экинчи деңгээлдеги кубаттуулукту түзөт.«Лонг-Март 5» сериясындагы ташуучу ракеталар 25 тоннага чейин төмөн орбиталык көтөрүү жөндөмдүүлүгүнө жана 14 тоннага чейин жогорку орбиталык көтөрүүгө жөндөмдүү.Алар Жердин теменку орбитасы 20 тонна жана жогорку орбиталык кубаты 10 тонна болгон ири масштабдуу ташуучу ракеталардын эл аралык «босогосун» атышты.Америкалык Space God 5, Delta 4 жана European Ariane 5 сыяктуу дүйнөдөгү ири ракеталар менен жанаша чуркоо.
Кытайдын ракета ташуучу өнөр жайы дүйнөгө таанымал жетишкендиктерге жетишкени менен, дүйнөнүн аэрокосмостук державалары менен салыштырганда дагы эле айрым кемчиликтер бар.Алуучу аппараттардын типтеринин спектрин тынымсыз өркүндөтүп туруу, ракетанын кыймылдаткычтары жана чоң диаметрдеги ракета корпусунун структуралары сыяктуу негизги технологиялык негиздер тынымсыз консолидацияланышы керек.Чыгымдарды азайтуу жана атаандаштыкка жөндөмдүүлүктү жогорулатуу үчүн өнүгүүнүн жаңы моделдерин түзүү жана бекемдөө зарыл.
Ракета алып жүрүүчү танктардын жана отсектердин конструкциялык материалдары
алюминий-литий эритмелерин иштеп чыгуу
Алюминий эритмесисактоо куту
Чет өлкөдө ракеталык танктардын конструкциялык материалдары үчүнчү муунга, жашына киргеналюминий-литий эритмелери, 1980-жылдардын ортосунан бери.Жаңы кылымдын башынан бери аз өлчөмдө литийди камтыган 2-сериялуу Al-Li эритмелери кеңири масштабда кабыл алынган, ал эми Россия аз өлчөмдө литийди камтыган Al-Mg эритмелерин кабыл алган.Бул авиация тармагында колдонулган, жана сактоочу танк түзүлүшүнүн колдонуу мисалы жок.Алюминий- магний жанаалюминий-бир аз өлчөмдө Li камтыган жез эритмелери көбүрөөк салмакты төмөндөтүүчү эффектке ээ.Li жок эритмелер менен салыштырганда, салмагын азайтуу таасири 10% дан 30% га чейин жетиши мүмкүн.
Бактыга жараша, кээ бир кытай ишканалары жана изилдөө бөлүмдөрү, мисалы, Shandong Aluminium (Group) Co., Ltd. жана Наннан Light Metal Research Institute сыяктуу эритмелердин курамын так көзөмөлдөөнү, ири көлөмдөгү куймаларды куюу жана гомогенизациялоону көп жылдар бою үзгүлтүксүз оор жумуш аркылуу сындырышты., Микроструктуранын бүт процессин жакшы көзөмөлдөө, чоң көлөмдөгү барактын деформациясы менен жылуулук менен дарылоо ж. температуралык көрсөткүчтөрү, ширетүүчүлүгү ж. 2025-жылга чейин чет өлкөлүк жогорку өнүмдөрдүн ар кандай көрсөткүчтөрүн толук кууп же алардан ашып кете алат.
Америкалык оор жүк ташуучу ракета танкы ырааттуу түрдө тандалып алынганалюминий эритмелеримисалы, 2014, 2219, 2195 жана 2198. Ошол эле учурда, Америка Кошмо Штаттары жогорку натыйжалуу Al-Li эритмелерин тандоо процессинде чыгаша факторлорун комплекстүү кароого бир жактуу эң мыкты көрсөткүчтөргө умтулуудан өттү.Учурда Америка Кошмо Штаттары 2050 эритмелери менен көрсөтүлгөн Al-Li эритмелеринин жаңы муунун иштеп чыгууда.
Кабинанын структурасыалюминий эритмеси
1960-жылдары Кытайда ракета ташуучу ракеталар иштелип чыккандан бери азыркыга чейиналюминий эритмелериташуучу ракета кабинасынын структурасы негизинен 2A12 жана 7A09 менен көрсөтүлгөн биринчи жана экинчи муундагы эритмелери болуп саналат, ал эми чет өлкөлөр төртүнчү муундагы кабина түзүлүшүнө кирди.алюминий эритмеси7055, 7085 эритмеси, алар жогорку бекемдик касиетке ээ, аз өчүрүү сезгичтиги жана кертик сезгичтиги бар жана кеңири колдонулат.7055 - Al-Zn-Mg-Cu-Zr эритмеси, 7085 - ошондой эле Al-Zn-Mg-Cu-Zr эритмеси, бирок анын аралашмасы Fe жана Si мазмуну өтө төмөн, ал эми Zn мазмуну жогору, 7,0% ~ 8,0%.2A97, 1460, ж.
Бөлүкчөлөр менен бекемделгеналюминий-негизделген композициялык материал жогорку модулдук жана жогорку күчтүн артыкчылыктарына ээ жана 7A09 эритмесин алмаштыруу үчүн жарым монокок кабина стрингерлерин жасоо үчүн колдонулушу мүмкүн.Кытай илимдер академиясынын металл изилдөө институту, Харбин технологиялык институту, Шанхай Цзяотоң университети ж.б.алюминийматрицалык композиттер, көрүнүктүү жетишкендиктер менен.
Чет елкелук аэрокосмостук аль-ли эритмеси
Чет өлкөлүк аэрокосмостук унаалардагы эң ийгиликтүү колдонуу - Weldalite Al-Li эритмесинин үй-бүлөсү Kenlian Aluminium Company Issoire Rolling Mill жана Quebec R&D борбору тарабынан 8 жыл бою иштелип чыккан, анын ичинде 2195, 2196, 2098, 2198, 2050 Alloy: Al-21945 эритмеси: Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, бул биринчи Al-Li эритмеси ийгиликтүү коммерциялаштырылган ракета учуруу үчүн төмөнкү температурадагы күйүүчү май бактарын өндүрүүдө колдонулат;2196 эритме: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, тыгыздыгы төмөн, жогорку күч, жогорку сыныкчы катаал, алгач Хаббл күн панелинин кадр профилдери үчүн иштелип чыккан, азыр ал көбүнчө учак профилдерин чыгаруу үчүн колдонулат;2098 эритмеси: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, алгач HSCT фюзеляжын өндүрүү үчүн иштелип чыккан, анын чарчоо күчү жогору болгондуктан, азыр F16 истребителинин фюзеляжында жана Falcon ( Falcon) космостук кемесинде колдонулат. күйүүчү май багын ишке киргизүү;2198 эритмеси: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, коммерциялык учак баракты жылдыруу үчүн колдонулат;2050 эритме: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, 7050-T7451 эритме коюу плиталардын ордуна коюу плиталарды өндүрүү үчүн колдонулат, соода учак структураларын өндүрүү үчүн колдонулат / ракета компоненттерин учуруу.2195 эритмесин салыштырганда, 2050 эритмесинин Cu + Mn мазмуну өчүрүү сезимталдыкты азайтуу жана коюу плитанын жогорку механикалык касиеттерин сактоо үчүн салыштырмалуу төмөн.Салыштырмалуу күч 4% жогору, өзгөчө модулу 9% жогору, сыныктарга катуулугу жогорулайт.Стресс дат жарака каршылык жана жогорку чарчоо жаракалар өсүшү каршылык, жогорку температура тышкары
Посттун убактысы: 26-апрель-2023