تطبيق مواد سبائك الألومنيوم الراقية في مركبات الإطلاق

سبيكة الألومنيوم لخزان وقود الصواريخ

ترتبط المواد الهيكلية ارتباطًا وثيقًا بسلسلة من المشكلات مثل تصميم هيكل الصواريخ وتكنولوجيا التصنيع والمعالجة ، وتكنولوجيا إعداد المواد ، والاقتصاد ، وهي المفتاح لتحديد جودة الإقلاع وحمولة الصواريخ. وفقًا لعملية تطوير نظام المواد ، يمكن تقسيم عملية تطوير مواد خزان الوقود الصاروخ إلى أربعة أجيال. الجيل الأول هو سبائك الألومنيوم من 5 سلاسل ، أي سبائك Al-MG. السبائك التمثيلية هي سبائك 5A06 و 5A03. تم استخدامها لتصنيع هياكل خزان وقود الصواريخ P-2 في أواخر الخمسينيات وما زالت تستخدم اليوم. سبائك 5A06 التي تحتوي على 5.8 ٪ ملغ إلى 6.8 ٪ ملغ ، 5A03 هي سبيكة al-mn-si. الجيل الثاني هو سبائك السلسلة المستندة إلى CU. تصنع خزانات التخزين في سلسلة مسيرة الصين الطويلة من مركبات الإطلاق من سبائك 2A14 ، وهي سبيكة Cu-MG-MN-Si. من سبعينيات القرن الماضي إلى الوقت الحاضر ، بدأت الصين في استخدام خزان تخزين تصنيع سبائك 2219 ، وهو سبيكة Cu-MN-V-ZR-TI ، تستخدم على نطاق واسع في تصنيع خزانات تخزين مركبات مختلفة. في الوقت نفسه ، يتم استخدامه أيضًا على نطاق واسع في بنية إطلاق خزانات الوقود منخفضة الحرارة ، وهي سبيكة ذات أداء درجات حرارة منخفضة وأداء شامل ممتاز.

سبيكة الألومنيوم لهيكل المقصورة

منذ تطوير مركبات الإطلاق في الصين في الستينيات حتى الآن ، تهيمن الجيل الأول من سبائك الألومنيوم لهيكل المقصورة لمركبات الإطلاق ، وسبائك الجيل الثاني يمثلها 2A12 و 7A09 ، بينما دخلت الدول الأجنبية الجيل الرابع من سبائك الألومنيوم الهيكلية المقصورة (سبائك 7055 وسبائك 7085) ، يتم استخدامها على نطاق واسع بسبب خصائص قوتها العالية ، وحساسية التبريد المنخفضة وحساسية الشق. 7055 عبارة عن سبيكة Al-Zn-Mg-Cu-Zr ، و 7085 هي أيضًا سبيكة Al-Zn-Mg-Cu-Zr ، لكن محتوى Fe و Si منخفض للغاية ، ومحتوى Zn مرتفع بنسبة 7.0 ٪ ~ 8.0 ٪. تم تطبيق سبائك Al-Li من الجيل الثالث الذي تمثله 2A97 ، 1460 ، وما إلى ذلك في صناعات الفضاء الأجنبية بسبب قوتها العالية ، والمعامل العالية ، وارتفاع الاستطالة.

تتمتع مركبات مصفوفة الألومنيوم المقوى بالجسيمات بمزايا المعامل العالية والقوة العالية ، ويمكن استخدامها لاستبدال سبائك 7A09 لتصنيع سلسلة المقصورة شبه المونوكوك. قام معهد أبحاث المعادن ، والأكاديمية الصينية للعلوم ، ومعهد هاربين للتكنولوجيا ، وجامعة شنغهاي جياوتونج ، وما إلى ذلك.

سبائك Al-Li المستخدمة في الفضاء الأجنبي

التطبيق الأكثر نجاحًا على مركبات الفضاء الأجنبية هو سبيكة ويلداليت آل لي التي طورتها كونستليوم و RDC في كيبيك ، بما في ذلك 2195 و 2196 و 2098 و 2198 و 2050 سبيكة. 2195 سبيكة: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR ، وهي أول سبيكة Al-LI التي يتم تسويقها بنجاح لتصنيع خزانات تخزين الوقود منخفضة الحرارة لإطلاق الصواريخ. 2196 سبيكة: AL.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR ، الكثافة المنخفضة ، قوة عالية ، صلابة عالية الكسر ، تم تطويرها في الأصل لملفات إطار اللوحة الشمسية Hubble ، وتستخدم الآن في الغالب لملفات تعريف الطائرات. 2098 سبيكة: AL-3.5 CU-1.1.1LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR ، تم تطويرها في الأصل لتصنيع جسم الطائرة HSCT ، بسبب قوتها العالية من التعب ، يتم استخدامها الآن في F16 Fuselage و SPACRARFT FALCONT FALCON . 2198 سبيكة: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR ، تستخدم في ورقة الطائرات التجارية. 2050 سبيكة: AL-3.5CU-1.0LI-0.4MG- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR ، تستخدم لاستبدال لوحات سميكة 7050-T7451 لتصنيع هياكل الطائرات التجارية أو مكونات إطلاق الصواريخ. بالمقارنة مع سبيكة 2195 ، يكون محتوى Cu+Mn في سبيكة 2050 منخفضًا نسبيًا لتقليل حساسية التبريد والحفاظ على الخواص الميكانيكية العالية للوحة السميكة ، وارتفاع القوة المحددة بنسبة 4 ٪ ، والمعتدل المحدد أعلى بنسبة 9 ٪ ، ويزداد صلابة الكسر مع ارتفاع مقاومة تكسير التآكل في التآكل ومقاومة نمو الكراك العالية ، وكذلك ثبات درجات الحرارة العالية.

أبحاث الصين حول حلقات تزوير المستخدمة في هياكل الصواريخ

تقع قاعدة تصنيع مركبات الصين في منطقة التنمية الاقتصادية والتكنولوجية Tianjin. وهي تتألف من منطقة أبحاث وإنتاج الصواريخ ، ومنطقة صناعة تطبيقات تكنولوجيا الفضاء ومنطقة دعم مساعدة. إنه يدمج إنتاج أجزاء الصواريخ ، وتجميع المكون ، واختبار التجميع النهائي.

يتم تشكيل خزان تخزين Rocket Propellant عن طريق توصيل الأسطوانات بطول 2M إلى 5 أمتار. مصنوعة من خزانات التخزين من سبيكة الألومنيوم ، لذلك يجب توصيلها وتعزيزها مع حلقات تزوير سبائك الألومنيوم. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج الموصلات وحلقات الانتقال والإطارات الانتقالية وأجزاء أخرى من المركبات الفضائية مثل مركبات الإطلاق ومحطات الفضاء أيضًا إلى استخدام حلقات التوصيل ، لذلك تعد حلقات التزوير نوعًا مهمًا للغاية من الأجزاء الهيكلية والأجزاء الهيكلية. قامت شركة Southwest Aluminium (Group) ، Ltd. ، Northeast Light Alloy Co. ، Ltd. ، و Northwest Aluminium Co. ، Ltd. بالكثير من العمل في البحث والتطوير والتصنيع ومعالجة حلقات تزوير.

في عام 2007 ، تغلبت جنوب غرب الألومنيوم على الصعوبات الفنية مثل الصب على نطاق واسع ، وفتح البليت ، وتدحرج الحلقة ، والتشوه البارد ، وتطوير حلقة من سبائك الألومنيوم مع قطرها 5 أمتار. ملأت تقنية التزوير الأساسية الأصلية الفجوة المحلية وتم تطبيقها بنجاح على Long March-5B. في عام 2015 ، طورت Southwest Aluminium أول سبيكة من الألومنيوم الفائقة اللامعة حلقة تزوير بشكل عام مع قطرها 9 أمتار ، مسجلة رقما قياسيا عالميا. في عام 2016 ، نجحت Southwest Aluminium في غزو عدد من التقنيات الأساسية الرئيسية مثل تشكيل المتداول والمعالجة الحرارية ، وتطورت حلقة من سبيكة الألومنيوم الفائقة الشديدة مع قطرها 10 أمتار ، والتي سجلت رقماً قياسياً جديداً وحل مشكلة فنية رئيسية رئيسية رئيسية لتطوير مركبة الإطلاق الشاقة في الصين.

حرره ماي جيانغ من Mat Aluminium