航空界有這麽一句話:“飛機重量(liàng)每(měi)減輕1磅,飛行高度會增加1英尺。”由此可見,減(jiǎn)輕重量對於提高飛機性能(néng)非常重要。
如(rú)何減輕飛機重量?這離不開一種材料——鈦(tài)合金。
在講鈦合金之前,我們先了解一下鈦。鈦是一種物理(lǐ)性能優良、化學性能穩定的金屬材料(liào),在地(dì)殼中含量較豐富,遠高於銅、鋅、錫等常(cháng)見金屬,大量(liàng)埋藏於岩(yán)石和砂石中。鈦(tài)合金是以鈦為基礎(chǔ)加入(rù)其他元(yuán)素組成的(de)合金。鈦合金具有強度大、重量輕、耐熱性強等方麵優點,在飛機製造中使(shǐ)用它不僅(jǐn)可以延長飛機使用壽命,還可(kě)以減(jiǎn)輕自身重量,大大提高飛機(jī)飛行性能。
有檢測數據(jù)顯示,鈦合金的強度是(shì)鋁合(hé)金(jīn)的1.3倍、鎂合金的1.6倍、不鏽鋼的3.5倍,其優異的熱強度適合航空航天製造,可在450℃至500℃的溫度下長期工作。此外,鈦合金既能耐高(gāo)溫也能耐低(dī)溫,在-253℃下還能保持一(yī)定的塑性(xìng)。
飛機越先進,使用的鈦(tài)越多。美國SR-71高空(kōng)高速偵察機,鈦占飛機結構重量的93%,號稱“全(quán)鈦”飛機。要知道,飛機每減輕重量10%,可節省燃料4%。
目(mù)前世界上(shàng)生(shēng)產的鈦及鈦合金,大多用於航空航天工業。鈦合金主要用於(yú)飛機及發動機的製造,如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉(yè)片、發動機罩、排氣裝置等部件,以及飛機的大梁隔框等結(jié)構框架件。航天器利用鈦合金的(de)高強度、耐腐(fǔ)蝕(shí)和耐低溫性能,製造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。在人造衛星、登月艙、載人飛船和航天飛機上(shàng),則使用鈦合金板(bǎn)材焊(hàn)接件。可以預見,隨著航空航天(tiān)工業技術的(de)發展,鈦合金的未來(lái)發展前(qián)景廣闊,科學(xué)家們會加大對鈦(tài)合金的(de)研究和使用,打造(zào)出更多先進(jìn)的裝備。
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