航空界有這麽一句話:“飛機重量每減(jiǎn)輕1磅,飛行高度會增加1英(yīng)尺。”由此可見,減輕重量對於提高飛機性能非常重要。
如何減輕飛機重量?這離不開一種材料——鈦合金。
在講鈦合金之前,我們先了解一下鈦。鈦是一種(zhǒng)物理性能優良、化學性(xìng)能穩定(dìng)的金屬材料,在地殼中含量較豐富,遠高於銅、鋅、錫等常見金屬,大量埋藏於岩石和砂石中。鈦合金是以鈦為(wéi)基礎加(jiā)入其他元素組(zǔ)成的合(hé)金。鈦合金具有(yǒu)強度(dù)大、重(chóng)量輕、耐熱性(xìng)強等方麵優點,在飛機製(zhì)造中使用它(tā)不僅可以延長(zhǎng)飛機(jī)使用壽命,還可以減輕自身重量,大大提高飛機飛行性能。
有檢(jiǎn)測數據(jù)顯(xiǎn)示,鈦合金的強(qiáng)度是鋁(lǚ)合金(jīn)的1.3倍、鎂合金(jīn)的1.6倍(bèi)、不鏽鋼的3.5倍,其優(yōu)異的熱強度適合航空航天製造,可在450℃至(zhì)500℃的溫度下(xià)長期工作。此外,鈦合金(jīn)既能耐高(gāo)溫也能耐低溫,在-253℃下還能保持(chí)一定的塑性。
飛機越先進,使用的鈦越多。美國SR-71高空高速偵察機,鈦占飛機結構重(chóng)量的93%,號稱“全鈦”飛機。要知道,飛機(jī)每(měi)減輕重量10%,可節(jiē)省燃料4%。
目前世界上生產的鈦及鈦(tài)合金,大多用於航空航天工業。鈦合金主要用於飛機及發動機的製造,如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、發動機罩、排(pái)氣裝(zhuāng)置等部件,以及飛機的大梁隔框等結構框架件。航天器利用鈦合金的高強度、耐腐蝕(shí)和耐(nài)低溫性(xìng)能,製造各(gè)種壓力容器、燃料貯(zhù)箱、緊固件、儀器(qì)綁帶、構架(jià)和火箭殼體。在人造衛星、登月艙、載人飛船和航天飛機上,則使用鈦(tài)合金(jīn)板材焊接件(jiàn)。可以(yǐ)預見,隨著航空航天(tiān)工業技術的(de)發展(zhǎn),鈦合金的未(wèi)來發展前景廣闊(kuò),科學家們會加大對(duì)鈦合金(jīn)的研究和使用,打造出更多先進的裝備。
|