लॉन्च वाहनों में उच्च अंत एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का अनुप्रयोग

रॉकेट ईंधन टैंक के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु

संरचनात्मक सामग्री रॉकेट बॉडी स्ट्रक्चर डिज़ाइन, मैन्युफैक्चरिंग एंड प्रोसेसिंग टेक्नोलॉजी, मटेरियल तैयारी टेक्नोलॉजी और इकोनॉमी जैसे मुद्दों की एक श्रृंखला से निकटता से संबंधित हैं, और रॉकेट की टेक-ऑफ गुणवत्ता और पेलोड क्षमता का निर्धारण करने की कुंजी हैं। सामग्री प्रणाली की विकास प्रक्रिया के अनुसार, रॉकेट ईंधन टैंक सामग्री की विकास प्रक्रिया को चार पीढ़ियों में विभाजित किया जा सकता है। पहली पीढ़ी 5-सीरीज़ एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, यानी अल-एमजी मिश्र धातु। प्रतिनिधि मिश्र धातु 5A06 और 5A03 मिश्र धातु हैं। उनका उपयोग 1950 के दशक के उत्तरार्ध में पी -2 रॉकेट ईंधन टैंक संरचनाओं के निर्माण के लिए किया गया था और आज भी उपयोग किया जाता है। 5A06 मिश्र धातुओं में 5.8% मिलीग्राम से 6.8% मिलीग्राम, 5A03 एक अल-एमजी-एमएन-सी मिश्र धातु है। दूसरी पीढ़ी अल-क्यू-आधारित 2-सीरीज़ मिश्र धातु है। लॉन्च वाहनों की चीन की लंबी मार्च श्रृंखला के भंडारण टैंक 2A14 मिश्र धातुओं से बने हैं, जो एक अल-कू-एमजी-एमएन-सी मिश्र धातु हैं। 1970 के दशक से लेकर वर्तमान तक, चीन ने 2219 मिश्र धातु विनिर्माण भंडारण टैंक का उपयोग करना शुरू किया, जो एक अल-सीयू-एमएन-वी-जेडआर-टीआई मिश्र धातु है, का व्यापक रूप से विभिन्न लॉन्च वाहन भंडारण टैंक के निर्माण में उपयोग किया जाता है। इसी समय, इसका उपयोग व्यापक रूप से हथियार लॉन्च कम तापमान वाले ईंधन टैंक की संरचना में किया जाता है, जो उत्कृष्ट कम तापमान प्रदर्शन और व्यापक प्रदर्शन के साथ एक मिश्र धातु है।

केबिन संरचना के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु

चीन में 1960 के दशक में लॉन्च वाहनों के विकास के बाद से, लॉन्च वाहनों की केबिन संरचना के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का हावी है और पहली पीढ़ी और दूसरी पीढ़ी के मिश्र धातुओं का प्रतिनिधित्व 2A12 और 7A09 द्वारा किया गया है, जबकि विदेशी देशों ने चौथी पीढ़ी में प्रवेश किया है। केबिन स्ट्रक्चरल एल्यूमीनियम मिश्र (7055 मिश्र धातु और 7085 मिश्र धातु), वे अपने उच्च शक्ति गुणों के कारण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, कम शमन संवेदनशीलता और पायदान संवेदनशीलता। 7055 एक AL-ZN-MG-CU-ZR मिश्र धातु है, और 7085 भी एक AL-ZN-MG-CU-ZR मिश्र धातु है, लेकिन इसकी अशुद्धता Fe और Si सामग्री बहुत कम है, और Zn सामग्री 7.0% पर अधिक है ~ 8.0%। तीसरी पीढ़ी के अल-ली मिश्र धातुओं को 2A97, 1460, आदि द्वारा दर्शाया गया है, उनकी उच्च ताकत, उच्च मापांक और उच्च बढ़ाव के कारण विदेशी एयरोस्पेस उद्योगों में लागू किया गया है।

कण-प्रबलित एल्यूमीनियम मैट्रिक्स कंपोजिट में उच्च मापांक और उच्च शक्ति के फायदे होते हैं, और अर्ध-मोनोकोक केबिन स्ट्रिंगर्स के निर्माण के लिए 7A09 मिश्र धातुओं को बदलने के लिए उपयोग किया जा सकता है। इंस्टीट्यूट ऑफ मेटल रिसर्च, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज, हार्बिन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, शंघाई जियाओटोंग यूनिवर्सिटी, आदि ने उल्लेखनीय उपलब्धियों के साथ कण-प्रबलित एल्यूमीनियम मैट्रिक्स कंपोजिट के अनुसंधान और तैयारी में बहुत काम किया है।

विदेशी एयरोस्पेस में उपयोग किए जाने वाले अल-ली मिश्र धातु

विदेशी एयरोस्पेस वाहनों पर सबसे सफल अनुप्रयोग कांस्टेलियम और क्यूबेक आरडीसी द्वारा विकसित वेल्डलाइट अल-ली मिश्र धातु है, जिसमें 2195, 2196, 2098, 2198 और 2050 मिश्र धातु शामिल हैं। 2195 मिश्र धातु: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, जो रॉकेट लॉन्च के लिए कम तापमान वाले ईंधन भंडारण टैंक के निर्माण के लिए सफलतापूर्वक व्यवसायीकरण करने वाला पहला AL-LI मिश्र धातु है। 2196 मिश्र धातु: AL-2.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, कम घनत्व, उच्च शक्ति, उच्च फ्रैक्चर क्रूरता, जो मूल रूप से हबल सोलर पैनल फ्रेम प्रोफाइल के लिए विकसित किया गया है, अब ज्यादातर विमान प्रोफाइल को बाहर निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। 2098 मिश्र धातु: AL-3.5 CU-1.1LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, मूल रूप से HSCT धड़ के निर्माण के लिए विकसित किया गया है, क्योंकि इसकी उच्च थकान ताकत के कारण, अब इसका उपयोग F16 फाइटर फ़्यूज़ेल और स्पेसक्रेफ्ट फाल्कन लॉन्च ईंधन टैंक में किया जाता है । 2198 मिश्र धातु: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, जिसका उपयोग वाणिज्यिक विमान शीट को रोल करने के लिए किया जाता है। 2050 मिश्र धातु: AL-3.5CU-1.0LI-0.4mg- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR, वाणिज्यिक विमान संरचनाओं या रॉकेट लॉन्चिंग घटकों के निर्माण के लिए 7050-T7451 मिश्र धातु मोटी प्लेटों को बदलने के लिए मोटी प्लेटों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। 2195 मिश्र धातु की तुलना में, 2050 मिश्र धातु की Cu+MN सामग्री शमन संवेदनशीलता को कम करने और मोटी प्लेट के उच्च यांत्रिक गुणों को बनाए रखने के लिए अपेक्षाकृत कम है, विशिष्ट शक्ति 4% अधिक है, विशिष्ट मापांक 9% अधिक है, और फ्रैक्चर क्रूरता को उच्च तनाव संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध और उच्च थकान दरार वृद्धि प्रतिरोध के साथ -साथ उच्च तापमान स्थिरता के साथ बढ़ाया जाता है।

रॉकेट संरचनाओं में इस्तेमाल होने वाले रिंगों पर चीन का शोध

चीन का लॉन्च वाहन निर्माण आधार तियानजिन आर्थिक और तकनीकी विकास क्षेत्र में स्थित है। यह एक रॉकेट अनुसंधान और उत्पादन क्षेत्र, एक एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग उद्योग क्षेत्र और एक सहायक सहायक क्षेत्र से बना है। यह रॉकेट पार्ट्स उत्पादन, घटक विधानसभा, अंतिम विधानसभा परीक्षण को एकीकृत करता है।

रॉकेट प्रोपेलेंट स्टोरेज टैंक सिलेंडरों को 2 मीटर से 5 मीटर की लंबाई के साथ जोड़कर बनता है। भंडारण टैंक एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं, इसलिए उन्हें एल्यूमीनियम मिश्र धातु फोर्जिंग रिंग के साथ जुड़ा और मजबूत करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, कनेक्टर, संक्रमण के छल्ले, संक्रमण फ़्रेम और अंतरिक्ष यान के अन्य भागों जैसे कि लॉन्च वाहन और अंतरिक्ष स्टेशनों को भी फोर्जिंग रिंगों को कनेक्ट करने का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, इसलिए फोर्जिंग रिंग एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रकार के कनेक्टिंग और संरचनात्मक भागों हैं। साउथवेस्ट एल्यूमीनियम (ग्रुप) कं, लिमिटेड, नॉर्थईस्ट लाइट मिश्र धातु कं, लिमिटेड, और नॉर्थवेस्ट एल्यूमीनियम कं, लिमिटेड ने फोर्जिंग रिंग्स के अनुसंधान और विकास, निर्माण और प्रसंस्करण में बहुत काम किया है।

2007 में, दक्षिण-पश्चिम एल्यूमीनियम ने बड़े पैमाने पर कास्टिंग, फोर्जिंग बिलेट ओपनिंग, रिंग रोलिंग और कोल्ड विरूपण जैसी तकनीकी कठिनाइयों को पार कर लिया, और 5 मीटर के व्यास के साथ एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु फोर्जिंग रिंग विकसित की। मूल कोर फोर्जिंग तकनीक ने घरेलू अंतर को भर दिया और सफलतापूर्वक लंबे मार्च -5 बी में लागू किया गया। 2015 में, साउथवेस्ट एल्यूमीनियम ने 9 मीटर के व्यास के साथ पहला सुपर-लार्ज एल्यूमीनियम मिश्र धातु समग्र रूप से फोर्जिंग रिंग विकसित की, जो एक विश्व रिकॉर्ड बना रहा था। 2016 में, दक्षिण-पश्चिम एल्यूमीनियम ने रोलिंग बनाने और गर्मी उपचार जैसी कई प्रमुख कोर प्रौद्योगिकियों को सफलतापूर्वक जीत लिया, और 10 मीटर के व्यास के साथ एक सुपर-बड़े एल्यूमीनियम मिश्र धातु फोर्जिंग रिंग विकसित की, जिसने एक नई विश्व रिकॉर्ड बनाया और एक प्रमुख प्रमुख तकनीकी समस्या को हल किया चीन के भारी शुल्क वाले लॉन्च वाहन के विकास के लिए।

मैट एल्यूमीनियम से मई जियांग द्वारा संपादित