Aloi aluminium untuk tangki bahan api roket
Bahan-bahan struktur berkait rapat dengan satu siri isu seperti reka bentuk struktur badan roket, teknologi pembuatan dan pemprosesan, teknologi penyediaan bahan, dan ekonomi, dan merupakan kunci untuk menentukan kualiti dan kapasiti muatan roket. Mengikut proses pembangunan sistem bahan, proses pembangunan bahan tangki bahan api roket boleh dibahagikan kepada empat generasi. Generasi pertama adalah aloi aluminium 5-siri, iaitu aloi al-Mg. Aloi perwakilan adalah aloi 5A06 dan 5A03. Mereka digunakan untuk mengeluarkan struktur tangki bahan api roket P-2 pada akhir 1950-an dan masih digunakan hari ini. 5A06 aloi yang mengandungi 5.8% mg hingga 6.8% mg, 5A03 adalah aloi al-Mg-Mn-Si. Generasi kedua adalah aloi 2-siri berasaskan Al-Cu. Tangki penyimpanan siri pelancaran siri Long March China diperbuat daripada aloi 2A14, yang merupakan aloi al-cu-mg-mn-si. Dari tahun 1970-an hingga sekarang, China mula menggunakan 2219 tangki penyimpanan pembuatan aloi, yang merupakan aloi al-cu-mn-v-zr-ti, digunakan secara meluas dalam pembuatan pelbagai tangki penyimpanan kenderaan pelancaran. Pada masa yang sama, ia juga digunakan secara meluas dalam struktur senjata melancarkan tangki bahan api suhu rendah, yang merupakan aloi dengan prestasi suhu rendah yang sangat baik dan prestasi komprehensif.
Aloi aluminium untuk struktur kabin
Since the development of launch vehicles in China in the 1960s until now, the aluminum alloys for the cabin structure of launch vehicles are dominated by the first generation and the second generation alloys represented by 2A12 and 7A09, while foreign countries have entered the fourth generation of aloi aluminium struktur kabin (aloi 7055 dan 7085), mereka digunakan secara meluas kerana sifat kekuatan tinggi mereka, rendah sensitiviti pelindapkejutan dan sensitiviti notch. 7055 adalah aloi al-Zn-Mg-Cu-Zr, dan 7085 juga merupakan aloi al-Zn-Mg-Cu-Zr, tetapi kandungan Fe dan Si yang tidak disengajakan sangat rendah, dan kandungan Zn tinggi pada 7.0% ~ 8.0%. Aloi al-Li generasi ketiga yang diwakili oleh 2A97, 1460, dan lain-lain telah digunakan dalam industri aeroangkasa asing kerana kekuatan tinggi, modulus tinggi, dan pemanjangan yang tinggi.
Komposit matriks aluminium bertetulang zarah mempunyai kelebihan modulus yang tinggi dan kekuatan tinggi, dan boleh digunakan untuk menggantikan aloi 7A09 untuk mengeluarkan stringer kabin separa monocoque. Institut Penyelidikan Logam, Akademi Sains Cina, Institut Teknologi Harbin, Universiti Shanghai Jiaoto, dan lain-lain telah melakukan banyak kerja dalam penyelidikan dan penyediaan komposit matriks aluminium yang diperkuatkan, dengan pencapaian yang luar biasa.
Aloi al-li yang digunakan dalam aeroangkasa asing
Permohonan yang paling berjaya dalam kenderaan aeroangkasa asing adalah aloi al-Li Weldalite yang dibangunkan oleh Constellium dan Quebec RDC, termasuk 2195, 2196, 2098, 2198, dan 2050 aloi. 2195 Aloi: AL-4.0CU-1.0LI-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, yang merupakan aloi al-LI pertama yang berjaya dikomersialkan untuk pembuatan tangki simpanan bahan api rendah untuk pelancaran roket. 2196 Aloi: AL-2.8CU-1.6LI-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, Ketumpatan Rendah, Kekuatan Tinggi, Kekuatan Fraktur Tinggi, yang pada asalnya dibangunkan untuk profil bingkai panel solar Hubble, kini kebanyakannya digunakan untuk profil pesawat extruding. 2098 Aloi: Al-3.5 Cu-1.1li-0.4mg-0.4ag-0.1zr, yang pada asalnya dibangunkan untuk pembuatan fiuslaj HSCT, kerana kekuatan keletihan yang tinggi, ia kini digunakan dalam fuselage pejuang F16 dan kapal terbang Falcon melancarkan Tangki Bahan Api Falcon Falcon . 2198 Aloi: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, digunakan untuk melancarkan lembaran pesawat komersial. 2050 Alloy: AL-3.5CU-1.0LI-0.4mg- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR, digunakan untuk menghasilkan plat tebal untuk menggantikan plat tebal 7050-T7451 untuk pembuatan struktur pesawat komersil atau komponen pelancaran roket. Berbanding dengan aloi 2195, kandungan Cu+Mn dari aloi 2050 agak rendah untuk mengurangkan kepekaan pelindapkejutan dan mengekalkan sifat mekanik yang tinggi dari plat tebal, kekuatan tertentu adalah 4% lebih tinggi, modulus tertentu adalah 9% lebih tinggi, Dan ketangguhan patah meningkat dengan ketahanan retak kakisan tekanan tinggi dan rintangan pertumbuhan retak keletihan yang tinggi, serta kestabilan suhu yang tinggi.
Penyelidikan China mengenai penempatan cincin yang digunakan dalam struktur roket
Pangkalan Pembuatan Kenderaan Pelancaran China terletak di Zon Pembangunan Ekonomi dan Teknologi Tianjin. Ia terdiri daripada penyelidikan roket dan kawasan pengeluaran, kawasan industri aplikasi teknologi aeroangkasa dan kawasan sokongan tambahan. Ia mengintegrasikan pengeluaran bahagian roket, pemasangan komponen, ujian pemasangan akhir.
Tangki penyimpanan propelan roket dibentuk dengan menghubungkan silinder dengan panjang 2m hingga 5m. Tangki simpanan diperbuat daripada aloi aluminium, jadi mereka perlu dihubungkan dan diperkuat dengan aloi aluminium menempa cincin. Di samping itu, penyambung, cincin peralihan, bingkai peralihan dan bahagian lain kapal angkasa seperti kenderaan pelancaran dan stesen angkasa juga perlu menggunakan cincin penempaan, jadi cincin penempaan adalah jenis penyambung dan struktur yang sangat kritikal. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., dan Northwest Aluminium Co., Ltd. telah melakukan banyak kerja dalam penyelidikan dan pembangunan, pembuatan dan pemprosesan cincin penempaan.
Pada tahun 2007, aluminium Southwest mengatasi kesukaran teknikal seperti pemutus besar-besaran, pembukaan billet, rolling cincin, dan ubah bentuk sejuk, dan membangunkan aloi aluminium yang menempa cincin dengan diameter 5m. Teknologi penempaan teras asal memenuhi jurang domestik dan berjaya digunakan untuk Long March-5B. Pada tahun 2015, Southwest Aluminium membangunkan aloi aluminium super pertama yang menempa cincin dengan diameter 9m, menetapkan rekod dunia. Pada tahun 2016, Aluminium Barat Daya berjaya menakluki beberapa teknologi teras utama seperti pembentukan dan rawatan haba, dan membangunkan aloi aluminium yang sangat besar dengan cincin dengan diameter 10m, yang menetapkan rekod dunia baru dan menyelesaikan masalah teknikal utama utama utama untuk pembangunan kenderaan pelancaran tugas berat China.
Disunting oleh Mei Jiang dari Mat Aluminium
Masa Post: Dec-01-2023
