哪些航天器中在使用鋁合金型材
來源:佳華
日期:2016-11-24
2014年,在海南文昌火箭發(fā)射場,我國成功發(fā)射出一枚長征七號運(yùn)載火箭,即標(biāo)志著中國載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目正式啟動。其實(shí),目前的航天器之所以能夠成功升天,翱翔太空,鋁合金型材起到了至關(guān)重要的作用。下面是哪些航天器中在使用鋁合金型材。
火箭推進(jìn)劑
火箭推進(jìn)劑分液體和固體兩種,固體火箭推進(jìn)劑內(nèi)含有一定量的鋁粉。因?yàn)楣腆w火箭燃料主要是依靠高氯酸銨受熱分解后產(chǎn)生的大量氣體從而產(chǎn)生推力。如果在其中加入一定量的鋁粉,則在燃燒過程中,鋁粉可以與高氯酸銨分解后產(chǎn)生的氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱量,從而大大提升火箭噴氣的能量和速度。
火箭外殼
火箭的外殼又稱火箭的“蒙皮”。而這層蒙皮主要由鋁合金制成,這種材料強(qiáng)度高、耐腐蝕、成本低,在火箭飛行中綜合性能最好,是做“蒙皮”的最佳選擇。而且,最重要的是鋁合金的重量輕,可以最大限度地為火箭減低重量。人們形容火箭是“薄皮大餡”,假若“蒙皮”薄了,可以裝的“餡(燃料)”就更多,力量就更大,可以舉起質(zhì)量更大的衛(wèi)星。
以長征五號運(yùn)載火箭為例,火箭整流罩的“蒙皮”面板厚度只有0.3毫米,在相同強(qiáng)度下,火箭殼段的重量將減少10%以上。這樣,火箭就能在保證堅(jiān)固的前提下,承載更多的燃料,把有效載荷順利送入軌道。
燃料箱
火箭的燃料主要是液氧、液氫和煤油三種。其中,氧在1大氣壓與-182.97℃成為液體,氫在1大氣壓與-252.8℃變?yōu)橐后w。所以,貯存這兩種液態(tài)氣體的容器必須具有十分優(yōu)秀的低溫性能。普通的鋼和鋁之外的其他金屬普遍具有低溫脆性,在極低溫度以下無法保證足夠的塑性和韌性。
但鋁合金卻截然不同,其力學(xué)和加工成型性能會隨著溫度的下降而提升。因而,鋁合金是制造液氫、液氧貯存和運(yùn)輸容器的最佳選擇。
鋁合金型材具有最佳的綜合性能:密度小,對航空航天器來說,這個性能顯得非常重要與突出;無低溫脆性;加工成型性好,相當(dāng)高的力學(xué)性能;可回收性好;可焊接性優(yōu),特別易于摩擦攪拌焊等。