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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載火箭,即標志著中國載人航天工程空間實驗室項目正式啟動。其實,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重要的作用。下面是哪些航天器中在使用鋁合金型材。

航天器
 
  火箭推進劑
  火箭推進劑分液體和固體兩種,固體火箭推進劑內(nèi)含有一定量的鋁粉。因為固體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,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,相當高的力學性能;可回收性好;可焊接性優(yōu),特別易于摩擦攪拌焊等。

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