Алуминијумска легура за резервоар за ракетно гориво
Структурни материјали су уско повезани са низом питања као што су дизајн структуре тела ракете, технологија производње и обраде, технологија припреме материјала и економичност, и кључни су за одређивање квалитета полетања и носивости ракете. Према процесу развоја материјалног система, процес развоја материјала за резервоаре за гориво ракете може се поделити у четири генерације. Прва генерација су легуре алуминијума серије 5, односно легуре Al-Mg. Репрезентативне легуре су легуре 5A06 и 5A03. Коришћене су за производњу структура резервоара за гориво ракете P-2 крајем 1950-их и користе се и данас. 5A06 легуре садрже 5,8% Mg до 6,8% Mg, 5A03 је легура Al-Mg-Mn-Si. Друга генерација су легуре серије 2 на бази Al-Cu. Резервоари за складиштење кинеске серије лансирних летелица „Лонг Марч“ направљени су од легура 2A14, које су легура Al-Cu-Mg-Mn-Si. Од 1970-их до данас, Кина је почела да користи легуру 2219 за производњу резервоара за складиштење, која је легура Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, која се широко користи у производњи разних резервоара за складиштење лансирних возила. Истовремено, широко се користи и у структури резервоара за гориво на ниским температурама за лансирање оружја, што је легура са одличним перформансама на ниским температурама и свеобухватним перформансама.
Алуминијумска легура за структуру кабине
Од развоја лансирних возила у Кини 1960-их година до данас, алуминијумске легуре за структуру кабине лансирних возила доминирају легуре прве и друге генерације, представљене као 2A12 и 7A09, док су стране земље ушле у четврту генерацију алуминијумских легура за конструкцију кабина (легуре 7055 и легуре 7085), које се широко користе због својих високих својстава чврстоће, ниске осетљивости на каљење и осетљивости на зарезе. 7055 је легура Al-Zn-Mg-Cu-Zr, а 7085 је такође легура Al-Zn-Mg-Cu-Zr, али је садржај нечистоћа Fe и Si веома низак, а садржај Zn је висок, 7,0%~8,0%. Легуре Al-Li треће генерације, представљене као 2A97, 1460 итд., примењују се у страној ваздухопловној индустрији због своје високе чврстоће, високог модула еластичности и високог издужења.
Композити од алуминијумске матрице ојачане честицама имају предности високог модула и велике чврстоће и могу се користити за замену легура 7А09 за производњу полумонококних носача кабине. Институт за истраживање метала, Кинеска академија наука, Харбин институт за технологију, Шангајски универзитет Ђаотунг итд. су урадили много посла у истраживању и припреми композита од алуминијумске матрице ојачане честицама, са изузетним достигнућима.
Al-Li легуре које се користе у страном ваздухопловству
Најуспешнија примена на страним ваздухопловним возилима је легура Weldalite Al-Li коју су развили Constellium и Quebec RDC, укључујући легуре 2195, 2196, 2098, 2198 и 2050. Легура 2195: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, која је прва Al-Li легура која је успешно комерцијализована за производњу резервоара за гориво на ниским температурама за лансирање ракета. Легура 2196: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, ниска густина, висока чврстоћа, висока жилавост на лом, првобитно развијена за профиле оквира соларних панела Хабла, сада се углавном користи за екструдирање профила авиона. Легура 2098: Al-3,5 Cu-1,1Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, првобитно развијена за производњу трупа HSCT авиона, због своје високе чврстоће на замор, сада се користи у трупу ловца F16 и резервоару за гориво за лансирне летелице Falcon. Легура 2198: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, користи се за ваљање лимова за комерцијалне авионе. Легура 2050: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, користи се за производњу дебелих плоча које замењују дебеле плоче легуре 7050-T7451 за производњу структура комерцијалних авиона или компоненти за лансирање ракета. У поређењу са легуром 2195, садржај Cu+Mn у легури 2050 је релативно низак како би се смањила осетљивост на каљење и одржала висока механичка својства дебеле плоче, специфична чврстоћа је 4% већа, специфични модул је 9% већи, а жилавост на лом је повећана са високом отпорношћу на пуцање услед корозије под напоном и високом отпорношћу на раст пукотина услед замора, као и стабилношћу на високим температурама.
Кинеско истраживање кованих прстенова који се користе у ракетним структурама
Кинеска база за производњу лансирних ракета налази се у Економско-технолошкој развојној зони Тјенђина. Састоји се од подручја за истраживање и производњу ракета, подручја за индустрију примене ваздухопловне технологије и помоћног подручја. Оно обухвата производњу делова ракета, склапање компоненти и финално склапање, као и испитивање.
Резервоар за складиштење ракетног горива формиран је спајањем цилиндара дужине од 2 м до 5 м. Резервоари су направљени од легуре алуминијума, тако да их је потребно спојити и ојачати кованим прстеновима од легуре алуминијума. Поред тога, конектори, прелазни прстенови, прелазни оквири и други делови свемирских летелица, као што су лансирне возила и свемирске станице, такође морају користити спојне коване прстенове, тако да су ковани прстенови веома критична врста спојних и структурних делова. Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. и Northwest Aluminum Co., Ltd. су урадили много посла у истраживању и развоју, производњи и обради кованих прстенова.
Године 2007, компанија Southwest Aluminum је превазишла техничке потешкоће као што су ливење великих размера, отварање кованих гредица, ваљање прстена и хладна деформација, и развила је ковани прстен од алуминијумске легуре пречника 5 м. Оригинална технологија ковања језгра попунила је домаћу празнину и успешно је примењена на ракети Long March-5B. Године 2015, компанија Southwest Aluminum је развила први супер велики ковани прстен од алуминијумске легуре пречника 9 м, поставивши светски рекорд. Године 2016, компанија Southwest Aluminum је успешно савладала низ кључних технологија језгра као што су ваљање и термичка обрада, и развила је супер велики ковани прстен од алуминијумске легуре пречника 10 м, чиме је поставила нови светски рекорд и решила главни кључни технички проблем за развој кинеске ракете за тешке услове рада.
Уредила Меј Ђијанг из МАТ Алуминијума
Време објаве: 01.12.2023.
