Baoji Taicheng Îmbrăcat Metal Materiale Co., Ltd
+86-17729305422
Contactaţi-ne

Aplicarea aliajului de titan în domeniul aerospațial

Mar 29, 2023

Aliajul Ti-6Al{-4V este utilizat pe scară largă ca material de înveliș al motorului rachetă din prima etapă în Statele Unite. Aliajul este folosit și în: containere de rachete lichide cilindrice gigant; carcase multiple de motor sferice și ovale pentru rachete balistice intercontinentale și rachete „Minuteman”, etc. Pe de altă parte, deoarece Ti-6Al-4VELI și Ti-5Al{-2 .5 Aliajele SnELI au un conținut scăzut de elemente interstițiale, în special oxigen, și pot fi utilizate la temperaturi ultra-scăzute, aceste aliaje sunt folosite ca recipiente de hidrogen lichid pentru rachete și rachete, precum și pentru navele spațiale „Mercury” Și modulul etanș al „ Navele spațiale Gemini” și principalele părți structurale ale navei spațiale „Apollo” care au aterizat cu succes pe Lună.

 

Pe lângă utilizarea de titan pur industrial, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti{-6Al{{{6} }VELI și Ti-5Al{-2.5SnELI în titan și aliaje de titan utilizate în industria aerospațială, există și Ti{-7Al{-4Mo, Ti{{12 }}Al-2,5V, Ti{-13V-1Cr-Ti{-15V{-3Cr{-3Sn-3Al și materiale compozite Ti/B-Al.

 

Naveta spațială este cea mai veche navă spațială cu echipaj uman din lume care poate fi folosită în mod repetat. Dezvoltarea a început în 1972, iar primul zbor a avut succes în 1981. Nava spațială constă dintr-o aeronavă cu aripi mici, un container exterior de combustibil lung de 47 m și 2 rachete cu combustibil solid însumând 500 t.

 

Nava spațială orbitală are 37 de metri lungime și cântărește aproximativ 68 de tone. Această dimensiune este aproximativ aceeași cu a aeronavei de transport cu reacție DC-9. Este cea mai mare navă spațială cu echipaj de până acum. Compartimentul său de marfă are 18 m lungime și 5 m diametru și poate transporta 29,5 t de marfă pe orbita Pământului.

 

Naveta spațială poate fi lansată ca o rachetă și, ca o navă spațială, poate zbura pe o orbită cu o altitudine maximă de 1000 km și poate plana și ateriza ca un avion fără forță. Această navetă spațială este, în esență, o navă de transport spațial, așa că unul dintre parametrii pentru a evalua utilitatea ei este cantitatea de sarcină utilă transportată între pământ și orbita pământului. Pentru a maximiza această sarcină utilă, aliajele de titan sunt un material important pentru componentele motoarelor aerospațiale.

 

Durata de viață a navei spațiale care orbitează este de 100 de zboruri, iar fiecare zbor rămâne în spațiu între 7 și 30 de zile. Nava spațială este echipată cu echipaj, așa că este proiectată să se adapteze la mediul spațial (vid, diferență extremă de temperatură pe orbită, căldură la reintrarea în atmosferă etc.) și este utilizată în mod repetat.

Titanium alloy application

1. Vas de înaltă presiune

Aliajele de titan sunt folosite în multe locuri deoarece pot reduce greutatea totală a vehiculelor care orbitează navele spațiale. Partea principală de utilizare a titanului este recipientul de înaltă presiune umplut cu combustibilul și gazul necesar. Containerul ușor din aliaj de titan a fost dezvoltat cu succes pe navele spațiale Gemini și Apollo ale NASA, folosind aliajul Ti-6Al{-4V. Vasul sub presiune din fier de pe sonda spațială Apollo a folosit de fapt un design fără precedent, cu un factor de siguranță de 1,5, care a fost proiectat anterior cu un factor de siguranță de aproximativ 4. Pentru a reduce și mai mult greutatea containerului de stocare de înaltă presiune al navei care orbitează naveta spațială, se adoptă metoda de adăugare a fibrei de vrăbii albe pe suprafața containerului de titan cu pereți subțiri.

 

Vas sub presiune pentru depozitarea gazului comprimat. Satelitul și propulsorul „Prowler” au în comun 14 containere de titan, reducând masa cu 272 kg.

Un vas sub presiune pentru depozitarea combustibililor lichizi. Aproximativ 50 de vase sub presiune au fost folosite pe nava spațială „Apollo”, dintre care 85 la sută erau fabricate din titan. Motor Hercules Ⅲ în etapă de tranziție, greutatea este redusă cu 35 la sută după trecerea la un rezervor de propulsor din aliaj de titan.

 

2. Carcasa motorului

Carcasa motorului rachetei cu combustibil solid. Motorul rachetă din a doua etapă al rachetei intercontinentale „Minuteman” folosește aliajul Ti64 pentru a reduce greutatea cu 30% până la 40%.

Carcasa motorului rachetei cu combustibil lichid. Carcasa de presiune a camerei de ardere a motorului de coborâre a modulului lunar „Apollo” este realizată din aliaj Ti64.

 

3. Diverse părți structurale

Există 7 tipuri de grade de aliaje de titan utilizate în nava spațială „Gemini” și sunt folosite 570 kg de piese de titan, reprezentând 84% din greutatea structurală. Suporturile, dispozitivele de fixare și elementele de fixare ale navei spațiale „Apollo” sunt toate realizate din titan, folosind un total de 68 t de titan.

 

4. Conducte hidraulice

Conducta de presiune a uleiului a navetei spațiale folosește conducte fără sudură din aliaj Ti-3Al{-2.5V. Datorită utilizării acestui aliaj, greutatea poate fi redusă cu mai mult de 40 la sută. Pentru a reduce sensibilitatea la fractura de oboseală și pentru a îmbunătăți durata de viață reală a sistemului, diverse Asamblarea tuburilor utilizează formarea automată.