Kāpēc raķešu slodzes{0}}nesošajām konstrukcijām tiek izmantota titāna sakausējuma piedevu ražošana?

Kad atkārtoti lietojama raķete pieskaras zemei, tās konstrukcijām jāiztur simts tonnu liela trieciena līmenis. Slodzes nesošo komponentu izturība, stingrība un vieglā konstrukcija ir veiksmīgas raķešu atjaunošanas atslēga. Pārkāpjot tradicionālo ražošanas procesu robežas,titāna sakausējumspiedevu ražošanā tiek izmantotas integrētas formēšanas un augstas stiprības vieglā svara priekšrocības, lai atbalstītu kosmosa aparatūru simtu tonnu slodzē, veicinot Ķīnas komerciālās aviācijas un jaunās paaudzes nesējraķešu attīstību.

 

 

 

1. Galvenā dilemma attiecībā uz kosmosa komponentiem

Nesošajām konstrukcijām ir jāiztur milzīgs trieciens, vienlaikus saglabājot zemu pašsvaru. Katrs papildu kilograms konstrukcijas svara samazina raķetes kravnesību.

 

2. Parasto montāžas procesu trūkumi

Lielas nesošās daļas tiek ražotas, kaljot sadalītos segmentus, kam seko metināšana. Metināšanas šuvēm un savienojumiem ir tendence izraisīt sprieguma koncentrāciju, kas var izraisīt noguruma plaisas atkārtotu simtu tonnu smaguma triecienu rezultātā un kavēt raķešu atkārtotu izmantošanu.

 

3. Tērauda šķīduma ierobežojumi

Augstas izturības tērauds nodrošina pietiekamu izturību, tomēr palielina komponentu svaru, samazinot raķešu nestspēju un nespējot saskaņot augstu nestspēju ar vieglā svara prasībām.

 

4. Tradicionālās titāna sakausējuma apstrādes sāpju punkti

Titāna sakausējumam ir augsta īpatnējā izturība, temperatūras izturība un izturība pret koroziju, padarot to par ideālu kosmosa materiālu. Tomēr kalšana un griešana rada smagus materiālu atkritumus, apgrūtina sarežģītu konstrukciju veidošanu un rada ilgu izpildes laiku. Tās materiālās priekšrocības nevar pilnībā izmantot, lai apmierinātu pētniecības un attīstības prasības pēc jaunās paaudzes kosmosa aprīkojuma.

 

 

1.Tehniskais princips

Piedevu ražošana (metāla 3D druka) atbrīvojas no ierobežojumiem, ko uzliek tradicionālās veidnes un mehāniskā apstrāde, piedāvājot alternatīvu titāna sakausējuma kosmosa komponentiem. Tas realizē integrētu formēšanu, izmantojot slāņa slāņa kausēšanu un materiāla nogulsnēšanos.

 

2. Vieglas priekšrocības

Tas nodrošina topoloģijai optimizētu dizainu, kurā materiāli tiek novietoti tikai kritiskās slodzes nesošās pozīcijās, maksimāli samazinot svara samazinājumu, vienlaikus saglabājot nestspēju.

 

3. Uzlabota pretnoguruma veiktspēja

Integrētā formēšana novērš spriegumam pakļautos vājos punktus, piemēram, metināšanas šuves un montāžas savienojumus, novēršot noguruma bojājumus simtu tonnu mainīgās slodzēs.

 

4. Augstāka efektivitāte un materiālu izmantošana

Tas nodrošina augstu materiālu izmantošanu un īsākus izstrādes ciklus, ļaujot veikt kosmosa modeļu iterāciju un strukturālo optimizāciju, kā arī nodrošināt visaptverošus materiālu, procesu, veiktspējas un efektivitātes uzlabojumus.

 

 

1.Pārbaudes scenārijs

Zhuque-3 pirmā posma pastiprinātāja vertikālā atgūšana uz zemes kalpo kā titāna sakausējuma piedevu ražošanas tehnoloģijas reāls tests. Raķešu nolaišanās kāju savienojumiem ir jāiztur tūlītējs trieciens simts tonnu līmenī skarbākos darba apstākļos nekā civilās lidmašīnas šasijas.

 

2.Tehniskais pielietojums

Galveno savienojumu savienojumi primārajām un papildu piezemēšanās kājām ir integrēti izveidoti, ražojot titāna sakausējuma piedevas. Salīdzinot ar tradicionālajām tērauda konstrukcijām, atsevišķas sastāvdaļas nodrošina svara samazinājumu par 20–30%. Četru nosēšanās kāju komplektu kopējais svars tiek saglabāts zem četrām tonnām, apmierinot noguruma rādītājus atkārtotai raķešu izmantošanai.

 

3.Praktiskie sasniegumi

Nosēšanās kājas ir izvērstas un pareizi nofiksētas. Ar titāna sakausējuma piedevām izgatavotie savienojumi izturēja simts tonnu smagus nosēšanās triecienus un nodrošināja stabilu pastiprinātāja pieskārienu. Tas veicināja Ķīnas pirmo veiksmīgo sauszemes vertikālo orbītā spējīgas nesējraķetes atgūšanu un pabeidza tehnoloģijas validāciju reālajā pasaulē simts tonnu slodzē.

 

 

1. Paplašināts lietojums, kas pārsniedz atkārtoti lietojamas raķetes

Titāna sakausējuma piedevu ražošana ir pilnībā izmantota vairākās galvenajās vietējās aviācijas un kosmosa programmās. Raķetes Long March‑5B serdes posma stiprinājuma balsta kronšteins, kas ir primārā nesošā sastāvdaļa, kas pakļauta vairāk nekā 200 tonnu vilces spēkam, izmanto integrētu titāna sakausējuma piedevu ražošanu. Tas samazina svaru par 200 kilogramiem un pārspēj parastos kalumus. Tā pirmā lidojuma pārbaude iezīmē lielu tehnoloģisku lēcienu lielu primāro slodzi nesošo komponentu jomā.

 

2. Plaša pieņemšana dažādiem galvenajiem komponentiem

Tehnoloģija tagad tiek izmantota augstas precizitātes, lielas slodzes un liela izmēra daļām, tostarp sarežģītiem dzinēja plūsmas kanāliem, satelīta atbalsta rāmjiem un tvertnes pārejas posmiem. Kosmosa vidē, kurā ir ārkārtējas temperatūras svārstības, vibrācija un lielas slodzes, integrēti veidoti komponenti nodrošina nepārtrauktu spēka pārvadi ar ievērojami uzlabotu konstrukcijas stabilitāti un pretnoguruma īpašībām, nodrošinot drošu kosmosa aprīkojuma darbību.

 

 

1.Pašreizējais statuss

Veiksmīga validācija pie simts tonnu slodzēm atspoguļo tehnoloģijas pāreju no laboratorijas pētījumiem uz praktisku inženierijas ieviešanu. Tomēr joprojām pastāv tehniski vājās vietas, lai izpildītu prasības attiecībā uz augstfrekvences palaišanu, masveida ražošanu un daudzkārtēju atkārtotu izmantošanu.

 

2. Galvenie izaicinājumi, kas jārisina

Prioritātes ietver termiskā sprieguma izraisītas deformācijas kontroli liela izmēra komponentos, iekšējo defektu novēršanu, konsekventas veiktspējas garantēšanu visās ražošanas partijās un augstas precizitātes nesagraujošās testēšanas metožu izstrādi.

 

3.Attīstības perspektīvas

Nozares ķēdes turpinās optimizēt drukāšanas parametrus un termiskās apstrādes darbplūsmas, izveidot pilna procesa kvalitātes kontroles sistēmas un virzīt tehnoloģiju no mazo sēriju izmēģinājuma ražošanas uz standartizētu un masveida ražošanu, lai atbalstītu rūpnieciska mēroga kosmosa izstrādi.

 

 

Ruihang, tiešais titāna izstrādājumu ražotājs, piegādā optimālas titāna un titāna sakausējuma plāksnes/loksnes, stieņus, caurules, gredzenus, kalšanas materiālus un sekcijas. Kvalitāte atbilst AMS, ASTM, MIL, ISO, GB, GJB standartam.

Mēs specializējamies titāna izstrādājumu ražošanā aviācijas un kosmosa nozarē. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, sazinieties ar mums pa e-pastu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com