Jauni titāna sakausējuma materiāli stimulē kosmosa nozari

Aviācijas ražošanas attīstības procesā materiālu atjaunošana uzrāda lielas{0}}ātruma izmaiņas, materiāli un lidmašīnas turpina attīstīties. "Viena materiālu paaudze, viena lidmašīnu paaudze" ir patiess pasaules aviācijas attīstības vēstures attēlojums. Jauni materiāli ir svarīgs aviācijas tehnoloģiju pamats. Tradicionālo nozaru modernizācijai un augsto-tehnoloģiju nozaru attīstībai kā ceļvedis aviācijas nozare ir kļuvusi par dinamiskāko un attīstības potenciālāko jomu. Lai izstrādātu un izmantotu titāna sakausējumu un citus jaunus materiālus, reportieris nesen intervēja Ķīnas Zinātņu akadēmijas akadēmiķi Cao Chunxiao.

Reportieris: pieaugošais titāna sakausējuma materiālu daudzums ir lidmašīnu ražošanas pamatā, nav sagatavoti jauni materiāli, izmantojot augstākās klases-tehnoloģijas, aviācijas nozares attīstība ir grūti sasniedzama, aviācijas nozare attīstās un palielinās pieprasījums pēc jauniem aviācijas materiāliem salīdzinājumā ar iepriekšējām izmaiņām?

Cao Chunxiao: Attīstoties aviācijas nozarei, materiālu izturība un veiktspējas prasības kļūst arvien augstākas. Tagad arvien vairāk kompozītmateriālu un titāna sakausējumu tiek izmantoti lidmašīnās un dzinējos. Piemēram, 80. gados kompozītmateriālus lidmašīnās izmantoja reti, taču gadu gaitā tie ir strauji attīstījušies. Jaunākajā Boeing 787 kompozītmateriālu versijā ir bijuši pat 50 procenti, un titāna sakausējumi kopā veidoja 15 procentus, pārspējot rekordus civilo lidmašīnu jomā. Iepriekš Boeing 777 lidmašīnu kompozītmateriālu patēriņš bija tikai aptuveni 10%, un titāna sakausējuma patēriņš ir tikai aptuveni 8%, pārsniedzot iztēles iespējas.

Kompozītmateriāli un titāna sakausējumi, šie materiāli ir tikuši izstrādāti liela mēroga{0}}pielietojumam, ir divi galvenie iemesli: pirmkārt, praktiskās pieredzes uzkrāšanās materiālu izpētē un lietošanā, materiāla veiktspēja un uzticamība kļūst arvien labāka; otrs ir praktiskās pieredzes uzkrāšana materiālu izpētē un pielietošanā. Otrs ir tas, ka, attīstoties ražošanas tehnoloģijai, paša materiāla cena ir daudz zemāka nekā iepriekš. Konkrēti, Ti-6AI-4V (TC4) titāna sakausējums, kas tika izmantots pagātnē, kamēr mēs turpinām to izmantot, esam izstrādājuši jaunas titāna sakausējumu šķirnes ar lielāku izturību un veiktspēju, un pēc daudzu gadu testēšanas daudzās lidmašīnu daļās ir sākts izmantot jaunus titāna sakausējumus. Piemēram, lidmašīnā Boeing 777 vienlaikus tiek izmantoti Ti1023, 21S un Ti153 titāna sakausējumi, kas ir pirmā reize, kad civilajās lidmašīnās tiek izmantoti šie trīs titāna sakausējumi. Airbus A380 lidmašīnu šasijas iekārta, kas izmanto Ti1023 titāna sakausējuma kalumus, kas sver 3,2 tonnas un ir 4,2 metrus gari, šobrīd ir pasaulē lielākais titāna sakausējuma kalums. Titāna sakausējumam ir unikālas īpašības, tāpēc tā pielietojuma iespējas ir vēl plašākas. Kā piemēru ņemiet pretšaušanas spēju, jo titāna sakausējuma kompozītmateriāla pretšaušanas spējas ir labākas, ASV F-22 iznīcinātāju lidmašīnu kompozītmateriāla dozēšana no sākotnējā 44,7% līdz pašreizējiem 24%, titāna sakausējuma deva palielināta līdz 41%%. Lidmašīnu titāna sakausējuma izmantošana ir lielāka nekā civilās lidmašīnas, bet arī, lai apsvērtu pastiprinātu kaujas efektivitāti. Turklāt jauns sakausējums ar augstu plaisu izturību un zemu noguruma plaisu pagarinājuma ātrumu titāna sakausējumu parādīšanās lidmašīnās ir galvenais iemesls pieaugošajai titāna sakausējumu izmantošanai.