טיטניום ביישומי תעופה וחלל

המצאת המטוס בתחילת המאה ה-20 פתחה עידן חדש של תעופה וחלל אנושית. חומרי ייצור מטוסים מוקדמים הם בעיקר עץ, אך ישנם פגמים שבירים, קלים לשבירה וקלים לדעיכה, כאשר המטוס במלחמת העולם הראשונה והשנייה, דרישות הביצועים של האנשים מהמטוס גבוהות יותר ויותר, כך שהפלסטיות טובה , חוזק גבוה, קל לעיבוד, קל משקל יותר מטוסים מסגסוגת אלומיניום נוצרו, אבל מטוסי סגסוגת אלומיניום, התנגדות לא קיימת בטמפרטורות גבוהות, חסרונות עמידים בפני שחיקה. על מנת לפתור את הבעיות לעיל, מדענים חיפשו אלטרנטיבה לסגסוגת אלומיניום להכנת מתכת שלד מטוסים, כך שהטיטניום הופך לחזון של יצרני המטוסים. מהטבע של טיטניום ניתן לראות, צפיפות הטיטניום קטנה, אבל יש גם חוזק תרמי גבוה וחוזק מתמשך, בעומס הרטט ועומס ההשפעה תחת פעולת התרחבות הסדק רגישות נמוכה, אבל יש גם עמידות טובה בפני קורוזיה, טיטניום וסגסוגות החוזק שלה וחוזק הפלדה דומה למשקל הוא 57% מהפלדה, כך שהשימוש בסגסוגות טיטניום במקום סגסוגות אלומיניום לייצור מטוסים הוא המגמה, בייצור מטוסים מודרניים, אנשים יהיו במנוע המטוס. ייצור מטוסים מודרניים, אנשים יהיו במבנה מנוע המטוס והקליפה, השימוש הכללי של טיטניום חוזק גבוה וסגסוגת טיטניום Q להחליף את סגסוגת האלומיניום. נכון לעכשיו, מטוסי ייצור מבוססי סגסוגת טיטניום בתחום התעופה היוו את חלקו של היתרון המוחץ, במיוחד מטוסי הצבא האמריקאי הם בעיקר מוצרי סגסוגת טיטניום. לדוגמה, מטוס הסיור ההיפרסוני שלו SR-71, המטוס במסת סגסוגת הטיטניום היווה 92% מהמסה הכוללת של המטוס, ולראשונה השימוש בסגסוגת בטא טיטניום. דוגמה נוספת היא מטוס הקרב האמריקאי מהדור הרביעי F-22, מעבורת החלל, שיעור הטיטניום הגיע ל-50-60 אחוזים. כמו כן, F-14, F-15, F-18 Hornet, F-117 Nighthawk, B-1 מפציץ, B-2 מפציץ בתוך הפרופורציה של טיטניום בסדר של 24%, 27%, 13%, 25%, 22% ו-26%. כמות הטיטניום המשמשת בהרכב המשקל של מטוס על-קולי עומדת להיות יותר מ-95%. הוכח קשה לפתח מטוסים על-קוליים ללא שימוש בסגסוגות טיטניום, מכיוון שמטוסים העשויים מסגסוגות טיטניום יכולים להפחית את המסה בכ-5 טון בהשוואה לסגסוגות אלומיניום, והמהירות של מטוסי סגסוגת טיטניום מוגברת מאוד במקרה של אותה כמות. של נוסעים. בנוסף, בפיתוח של רקטות ומנועי תעופה אחרים, גם יחס היישום של טיטניום הולך וגדל, בדרך כלל מהווה 18% עד 25% מהמשקל הכולל, על פי מחקר, מחצית מייצור הטיטניום בעולם מיושם בתעופה מנוע.