Novi materiali iz titanove zlitine spodbujajo vesoljsko industrijo

V procesu razvoja letalske proizvodnje obnova materialov kaže hitre spremembe, materiali in letala se še naprej razvijajo. »Ena generacija materialov, ena generacija letal« je resničen prikaz zgodovine razvoja svetovnega letalstva. Novi materiali so pomemben temelj letalske tehnologije, z nadgradnjo tradicionalnih industrij in razvojem visokotehnoloških industrij kot vodilom je letalska industrija postala najbolj dinamično in razvojno potencialno področje. Za razvoj in uporabo titanove zlitine in drugih novih materialov je novinar nedavno intervjuval Cao Chunxiao, akademika Kitajske akademije znanosti.

Reporter: vse večja količina materialov iz titanove zlitine je osnova za proizvodnjo letal, brez priprave novih materialov za vrhunsko tehnologijo, razvoj letalske industrije je težko doseči vrhunec, z razvojem letalske industrije in razvojem povpraševanja po novih letalskih materialih v primerjavi s prejšnjimi spremembami?

Cao Chunxiao: Z razvojem letalske industrije so zahteve glede trdnosti materialov in zmogljivosti vedno višje. Zdaj se vse več kompozitnih materialov in titanovih zlitin uporablja v letalih in motorjih. Kompoziti so se na primer redko uporabljali v letalih v osemdesetih letih, vendar so se z leti hitro razvili. Najnovejša različica kompozitov Boeinga 787 je dosegla kar 50 odstotkov, titanovih zlitin pa 15 odstotkov, kar je podiralo rekorde na področju civilnih letal. Prej je bila poraba kompozitnih materialov za letalo Boeing 777 le približno 10 %, uporaba titanove zlitine pa le približno 8 %, kar presega meje domišljije.

Kompoziti in titanove zlitine so bili ti materiali obsežen razvoj aplikacij, obstajata dva glavna razloga: prvič, kopičenje praktičnih izkušenj pri raziskavah in uporabi materialov, učinkovitost in zanesljivost materiala postajata vse boljša in boljša; drugi je kopičenje praktičnih izkušenj pri raziskovanju in uporabi materialov. Drugi je, da je z razvojem tehnologije izdelave tudi sama cena materiala veliko nižja kot prej. Natančneje, titanova zlitina Ti-6AI-4V (TC4), ki se je uporabljala v preteklosti, medtem ko jo še naprej uporabljamo, smo razvili nove različice titanovih zlitin z večjo trdnostjo in zmogljivostjo ter po mnogih letih testiranja so številni deli letal začeli uporabljati nove titanove zlitine. Na primer, letalo Boeing 777 uporablja titanove zlitine Ti1023, 21S in Ti153 hkrati, kar je prvič, da se te tri stopnje titanovih zlitin uporabljajo v civilnih letalih. Podvozje letala Airbus A380, ki uporablja odkovke iz titanove zlitine Ti1023, ki tehtajo 3,2 tone, dolge 4,2 metra, so trenutno največji odkovki iz titanove zlitine na svetu. Titanova zlitina ima edinstvene lastnosti, zato so njene možnosti uporabe še širše. Vzemimo za primer protistrelsko zmožnost, saj je zaradi kompozitnega materiala iz titanove zlitine boljša protistrelska sposobnost, odmerek kompozitnega materiala za bojna letala Združenih držav F-22 s prvotnih 44,7 % na trenutnih 24 % , doziranje titanove zlitine se je povečalo na 41 % %. Uporaba letalske titanove zlitine je večja kot pri civilnih letalih, vendar tudi zaradi povečane bojne učinkovitosti. Poleg tega je nova zlitina z visoko lomno žilavostjo in nizko hitrostjo širjenja razpok ob utrujenosti zaradi pojava titanovih zlitin v letalu glavni razlog za vse večjo uporabo titanovih zlitin.