Baoji Taicheng Odjeven Metal Materijali Co., doo
+86-17729305422
Kontaktirajte nas

Primena legure titanijuma u vazduhoplovstvu

Mar 29, 2023

Ti-6Al-4V legura se široko koristi kao materijal za kućište prvog stepena raketnog motora u Sjedinjenim Državama. Legura se takođe koristi u: ogromnim cilindričnim raketnim kontejnerima; više sfernih i ovalnih kućišta motora za interkontinentalne balističke rakete i rakete "Minuteman" itd. S druge strane, jer Ti-6Al-4VELI i Ti-5Al-2 .5SnELI legure imaju nizak sadržaj intersticijalnih elemenata, posebno kiseonika, i mogu se koristiti na ultra niskim temperaturama, ove legure se koriste kao kontejneri za tečni vodonik za rakete i projektile, kao i za svemirske letelice "Merkur" I hermetički modul " Gemini", te glavni konstruktivni dijelovi letjelice "Apollo" koja je uspješno sletjela na Mjesec.

 

Pored upotrebe industrijskog čistog titanijuma, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al{{6} }VELI, i Ti-5Al-2.5SnELI u titanijumu i legurama titanijuma koji se koriste u vazduhoplovnoj industriji, postoji i Ti-7Al-4Mo, Ti{{12 }}Al-2.5V, Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al i Ti/B-Al kompozitni materijali.

 

Spejs šatl je najraniji svemirski brod sa ljudskom posadom na svetu koji se može više puta koristiti. Razvoj je započeo 1972. godine, a prvi let je bio uspješan 1981. godine. Svemirski brod se sastoji od aviona s malim krilima, 47m dugog vanjskog spremnika za gorivo i 2 raketna bustera na čvrsto gorivo ukupne težine 500t.

 

Orbitalna letjelica duga je 37 metara i teška oko 68 tona. Ova veličina je otprilike ista kao i mlazni transportni avion DC-9. To je najveća svemirska letjelica s ljudskom posadom do sada. Njegov teretni odeljak dugačak je 18 metara i prečnik 5 metara i može da preveze 29,5 tona tereta u Zemljinu orbitu.

 

Spejs šatl može da se lansira kao raketa, a kao svemirski brod može da leti u orbiti sa maksimalnom visinom od 1000km i može da klizi i sleće kao avion bez potiska. Ovaj spejs šatl je u suštini svemirski transportni brod, pa je jedan od parametara za procenu njegove korisnosti količina korisnog tereta koji se transportuje između zemlje i zemljine orbite. Da bi se maksimizirala ova korisna nosivost, legure titana su važan materijal za komponente motora za vazduhoplovstvo.

 

Projektovani vek letelice u orbiti je 100 letova, a svaki let ostaje u svemiru 7 do 30 dana. Letelica je opremljena posadom, pa je projektovana da se prilagođava svemirskom okruženju (vakuum, ekstremna temperaturna razlika na orbiti, toplota pri ponovnom ulasku u atmosferu, itd.), i koristi se više puta.

Titanium alloy application

1. Posuda pod visokim pritiskom

Legure titana koriste se na mnogim mjestima jer mogu smanjiti ukupnu težinu svemirskih letjelica koje orbitiraju. Glavni dio upotrebe titanijuma je posuda pod visokim pritiskom napunjena potrebnim gorivom i plinom. Lagani kontejner od legure titanijuma uspješno je razvijen na NASA-inim svemirskim brodovima Gemini i Apollo, koristeći leguru Ti-6Al-4V. Gvozdena posuda pod pritiskom na svemirskoj letjelici Apollo zapravo je koristila dizajn bez presedana sa sigurnosnim faktorom od 1,5, koji je prethodno dizajniran sa sigurnosnim faktorom od oko 4. Kako bi se dodatno smanjila težina spremnika za skladištenje pod visokim pritiskom u orbiti space shuttle, usvojena je metoda dodavanja vlakana bijelog vrapca na površinu tankosjedne titanijumske posude.

 

Posuda pod pritiskom za skladištenje komprimovanog gasa. Satelit i buster "Prowler" dijele 14 kontejnera od titanijuma, smanjujući masu za 272 kg.

Posuda pod pritiskom za skladištenje tečnih goriva. Na letjelici "Apolo" korišteno je oko 50 posuda pod pritiskom, od kojih je 85 posto napravljeno od titanijuma. Hercules Ⅲ prijelazni stupanj motora, težina je smanjena za 35 posto nakon prelaska na pogonski rezervoar od legure titanijuma.

 

2. Kućište motora

Kućište raketnog motora na čvrsto gorivo. Raketni motor drugog stepena interkontinentalne rakete "Minuteman" koristi leguru Ti64 za smanjenje težine za 30 do 40 posto.

Kućište raketnog motora na tekuće gorivo. Tlačna školjka komore za sagorevanje silaznog motora lunarnog modula "Apollo" izrađena je od legure Ti64.

 

3. Razni strukturni dijelovi

Postoji 7 tipova legure titanijuma koji se koriste u svemirskoj letelici "Džemini", a koristi se 570 kg delova od titanijuma, što čini 84 odsto ukupne težine konstrukcije. Nosači, učvršćenja i pričvršćivači svemirske letjelice "Apollo" su svi napravljeni od titanijuma, koristeći ukupno 68t titanijuma.

 

4. Hidraulički cjevovodi

Cjevovod za pritisak za ulje svemirskog šatla koristi bešavne cijevi napravljene od legure Ti-3Al-2.5V. Zbog upotrebe ove legure, težina se može smanjiti za više od 40 posto. Kako bi se smanjila osjetljivost na lom od zamora i poboljšao stvarni vijek trajanja sistema, različita montaža cijevi koristi automatsko oblikovanje.