Titano lydinių medžiagų taikymas karinėje įrangoje
Karinės medžiagos yra materialus naujos kartos ginklų ir įrangos pagrindas, taip pat pagrindinės technologijos šiandieninio pasaulio karinėje srityje. Karinių naujų medžiagų technologija yra nauja medžiagų technologija, naudojama karinėje srityje. Tai yra šiuolaikinių sudėtingų ginklų ir įrangos raktas ir svarbi aukštųjų karinių technologijų dalis. Pasaulio šalys teikia didelę reikšmę karinių naujų medžiagų technologijų kūrimui. Karinių naujų medžiagų technologijos kūrimo spartinimas yra svarbi karinės lyderystės išlaikymo prielaida. Šis straipsnis bus skirtas titano lydinių medžiagų naudojimui karinėje įrangoje.
Titano lydinys yra lydinys, sudarytas į titaną pridedant kitų lydinio elementų. Titano lydinys turi gerą atsparumą korozijai, atsparumą nuovargiui ir didelį specifinį stiprumą, todėl jis atlieka nepakeičiamą vaidmenį mažinant aviacijos ir kosmoso įrangos svorį. Todėl jis plačiai naudojamas aviacinių variklių, orlaivių, raketų ir kitose srityse. Norint atitikti pažangių naikintuvų didelio greičio ir didelio manevringumo charakteristikas, būtina kuo labiau sumažinti svorį, tuo pačiu užtikrinant fiuzeliažo konstrukcinį tvirtumą ir tuo pačiu turėti stiprų atsparumą aukštai temperatūrai. Titano lydinys yra metalo medžiaga, turinti didžiausią specifinį stiprumą (stiprumo ir svorio santykį). Tai gali žymiai sumažinti orlaivio svorį ir pagerinti konstrukcijos efektyvumą, tuo pačiu patenkinant aukštą pažangių naikintuvų konstrukcinį stiprumą.
Titanas turi daugybę puikių savybių, tokių kaip lengvas svoris, didelis specifinis stiprumas ir atsparumas korozijai. Tai puiki lengva, aukštos lydymosi temperatūros struktūrinė medžiaga, nauja funkcinė medžiaga ir svarbi biomedicininė medžiaga. Jis plačiai naudojamas aviacijos, kosmoso, laivų, branduolinės energijos, chemijos pramonės, naftos, metalurgijos, elektros, lengvosios pramonės, medicininio gydymo, sporto, aplinkos apsaugos ir kasdieniame žmonių gyvenime. Su visuomenės pažanga rinkos perspektyva plečiasi. Titanas priklauso retųjų metalų kategorijai, tačiau titano ištekliai yra gausūs ir gali veiksmingai patenkinti socialinio vystymosi poreikius. Kinija, JAV, Rusija, Japonija ir kitos šalys sukūrė visą titano metalurgijos, perdirbimo, taikymo ir mokslinių tyrimų sistemą. Europoje ir kitose šalyse taip pat įdiegtos pažangios titano ir lydinių apdirbimo, taikymo ir mokslinių tyrimų sistemos, kurios suteikia patikimas garantijas kokybiškų titano medžiagų gamybai. Todėl titanas yra tam tikra medžiaga, kurią žmonės labai stengiasi tyrinėti, kurti ir pritaikyti.
Nuo septintojo dešimtmečio pabaigos kariniuose orlaiviuose naudojamo titano kiekis kasmet didėjo. Šiuo metu titano lydinio, naudojamo įvairiuose pažangiuose naikintuvuose ir bombonešiuose, suprojektuotuose Europoje ir JAV, kiekis stabilizavosi ties daugiau nei 20 proc., o JAV F-22 naikintuvuose naudojamas titano kiekis yra toks pat didelis. 41 proc. Šiuo metu kiekvieno mano šalies trečios kartos naikintuvo vieneto titano lydinio sąnaudos yra apie 2,25 tonos, tai yra 12 kartų daugiau nei antrosios kartos orlaivių (J-8 0,2 tonos); kiekvieno ketvirtos kartos naikintuvo agregato titano lydinio sąnaudos gali siekti apie 3,6 tonos. Didėjant ketvirtos kartos kariniams naikintuvams skirtų titano lydinių vertei, planuojamam sunaudojimui ir kiekiui, tikimasi, kad aukščiausios klasės karinių titano lydinių paklausa rinkoje ir toliau didės.
Tobulėjant šiuolaikiniam karui, armijai reikia daugiafunkcinės pažangios haubicų sistemos, pasižyminčios didele galia, dideliu nuotoliu, dideliu tikslumu ir greito reagavimo pajėgumais. Viena iš pagrindinių pažangių haubicų sistemų technologijų yra naujų medžiagų technologija. Savaeigių artilerijos bokštelių, komponentų ir lengvųjų metalinių šarvuočių medžiagų lengvumas yra neišvengiama ginklų kūrimo tendencija. Remiantis prielaida užtikrinti dinamiką ir apsaugą, titano lydiniai plačiai naudojami kariuomenės ginkluose. Titano lydinio naudojimas 155 pistoleto atatrankos stabdyje gali ne tik sumažinti svorį, bet ir sumažinti pistoleto vamzdžio deformaciją, kurią sukelia gravitacija, efektyviai pagerinant šaudymo tikslumą; kai kurie sudėtingos formos pagrindinių mūšio tankų ir sraigtasparnių-prieštankinių daugiafunkcinių raketų komponentai gali būti pagaminti iš titano lydinio, kuris gali ne tik atitikti gaminio eksploatacinius reikalavimus, bet ir sumažinti komponentų apdorojimo išlaidas.
Ilgą laiką titano lydinių naudojimas buvo labai ribojamas dėl didelių gamybos sąnaudų. Pastaraisiais metais pasaulio šalys aktyviai kuria nebrangius titano lydinius, mažindamos sąnaudas, jos taip pat turi gerinti titano lydinių veikimą. Mano šalyje titano lydinių gamybos sąnaudos vis dar gana didelės. Palaipsniui didėjant titano lydinių naudojimui, mažesnių gamybos sąnaudų siekimas yra neišvengiama titano lydinių kūrimo tendencija.
Titanas yra puikių eksploatacinių savybių ir gausių išteklių metalas, sukurtas šeštajame dešimtmetyje. Didėjant didelio stiprumo ir mažo tankio medžiagų paklausai karinėje pramonėje, titano lydinių industrializacijos procesas buvo gerokai paspartintas. Užsienyje pažangių orlaivių titano medžiagų svoris pasiekė 30–35% viso orlaivio konstrukcijos svorio. Devintojo penkerių metų plano metu, siekdama patenkinti aviacijos, kosmoso, laivų ir kitų departamentų poreikius, šalis titano lydinį pavertė vienu iš naujų medžiagų plėtros prioritetų. Tikimasi, kad dešimtasis penkerių metų planas taps spartaus naujų medžiagų ir naujų titano lydinių procesų kūrimo laikotarpiu mano šalyje.
Pasaulinės rinkos paklausos struktūros požiūriu titano lydiniai daugiausia naudojami aviacijos pramonėje, nacionalinės gynybos ir karinėje pramonėje bei kitose pramonės šakose. Tarp jų didžiausia paklausa aviacijos pramonėje, kuri sudaro apie 50%, daugiausia naudojama orlaivių ir variklių gamyboje. Tačiau, palyginti su Kinija, titano gaminių paklausos struktūra akivaizdžiai skiriasi. Šiaurės Amerikoje ir Europos Sąjungoje, išplėtojusiose aviacijos ir karinės gynybos pramonę, ypač JAV, daugiau nei 50 % titano gaminių paklausos sudaro aviacijos ir karinės gynybos srityse. Nors mano šalis yra viena didžiausių pasaulyje titano metalų gamintojų ir vartotojų, didžiąją dalį titano gaminių paklausos mano šalyje sudaro chemijos pramonė, o daugiausia naudojamos korozijai atsparios medžiagos, kurių techninis kiekis yra palyginti mažas. Nors aukščiausios klasės aviacijos ir kosmoso paklausos dalis per pastaruosius dvejus metus išaugo, ji vis dar sudaro tik apie 18,4 % (10,000 tonų), o tai yra gerokai mažesnė už tarptautinį vidurkį. Aukščiau pateikti duomenys rodo, kad kuo labiau išsivysčiusi šalis, tuo didesnis jos pramoninis mastas, tuo daugiau titano ji naudoja; kuo technologiškai labiau pažengusi šalis, tuo daugiau titano ji naudoja aviacijos ir kosmoso pramonėje ir tuo daugiau aukščiausios klasės titano.