Miks ei saa lennundustootmine ilma titaanita hakkama?

Lennutööstuses on ütlus: "Iga lennuki kaalus kaotatud naela kohta tõuseb lennukõrgus ühe jala võrra." On näha, et kaalu vähendamine on lennuki jõudluse parandamiseks väga oluline.

Kuidas vähendada lennuki kaalu? See on materjalist – titaanisulamist – lahutamatu.

Enne titaanisulamitest rääkimist mõistkem kõigepealt titaani. Titaan on suurepäraste füüsikaliste omaduste ja stabiilsete keemiliste omadustega metallmaterjal. Seda leidub maakoores rohkesti, palju kõrgemal kui tavalised metallid, nagu vask, tsink ja tina, ning on mattunud suurtes kogustes kivimitesse ja liiva. Titaanisulam on titaanist ja muudest elementidest koosnev sulam. Titaanisulami eelisteks on kõrge tugevus, kerge kaal ja tugev kuumakindlus. Selle kasutamine lennukitootmises võib mitte ainult pikendada õhusõiduki kasutusiga, vaid ka vähendada selle enda kaalu ja parandada oluliselt lennuki lennuomadusi.

Katseandmete kohaselt on titaanisulami tugevus 1,3 korda suurem alumiiniumisulami omast, 1,6 korda magneesiumisulami tugevus ja 3,5 korda suurem roostevabast terasest. Selle suurepärane termiline tugevus sobib kosmosetööstuses ja võib töötada pikka aega temperatuuril 450 ° C kuni 500 ° C. Lisaks taluvad titaanisulamid nii kõrgeid kui ka madalaid temperatuure ning suudavad säilitada teatud plastilisuse { {8}} kraadi.

Mida arenenum on lennuk, seda rohkem titaani kasutatakse. USA SR-71 kõrg- ja kiirluurelennukites moodustab titaan 93 protsenti lennuki konstruktsioonimassist ja seda tuntakse kui "täistitaanist" lennukit. Teate, iga 10-protsendilise lennuki kaalulanguse korral saab säästa 4 protsenti kütust.

Praegu kasutatakse enamikku maailmas toodetud titaanist ja titaanisulamitest kosmosetööstuses. Titaanisulameid kasutatakse peamiselt lennukite ja mootorite, näiteks sepistatud titaanventilaatorite, kompressoriketaste ja labade, mootorikatete, väljalaskeseadmete ja muude komponentide, aga ka konstruktsiooniraamiosade, näiteks lennukiraami raamide, valmistamisel. Kosmoselaev kasutab titaanisulamite suurt tugevust, korrosioonikindlust ja vastupidavust madalale temperatuurile erinevate surveanumate, kütusepaakide, kinnitusdetailide, instrumendirihmade, raamide ja raketikestade valmistamiseks. Tehissatelliitidel, kuumoodulitel, mehitatud kosmoselaevadel ja kosmosesüstikutel kasutatakse titaanisulamist plaatide keevisõmblusi. Võib ennustada, et kosmosetööstuse tehnoloogia arenedes on titaanisulamite edasisel arengul laialdased väljavaated. Teadlased suurendavad titaanisulamite uurimist ja kasutamist, et luua täiustatud seadmeid.