Bir sababga ko'ra uchirish vositalari, sun'iy yo'ldoshlar va orbital platformalarda alyuminiy ustunlik qiladi: strukturadan olib tashlangan har bir kilogramm foydali yuk yoki uning o'rniga olib ketilishi mumkin bo'lgan yoqilg'i hisoblanadi. Metall, shuningdek, ko'pchilik kosmik kemalarda uchraydigan -150 dan +150 darajagacha bo'lgan harorat o'zgarishiga toqat qiladi va uni ekzotik asboblarsiz murakkab qismlarga shakllantirish, qayta ishlash va payvandlash mumkin.
Nima uchun alyuminiy kosmik kemalar qurilishida ustunlik qiladi
Asosiy omil kuchning{0}}vaznga nisbati-dir, chunki ishga tushirish narxi to'g'ridan-to'g'ri massaga qarab o'zgaradi. Alyuminiy, shuningdek, orbital termal muhitning chuqur haroratli ekskursiyalarini ham qabul qiladi va uning egiluvchanligi chuqur{3}}chizilgan gumbazlar, ishlov berilgan armatura va yupqa{4}}devorli bosimli idishlarni bitta ignabargli taglikdan ishlab chiqarish imkonini beradi. 6061 va 7075 kabi qotishmalar mikrometroid oqimi va kosmik nurlanishga nisbatan talab qilinadigan chidamlilikni qo'shadi va ular sun'iy yo'ldosh avtobuslari, kriogen tanklar va yashashga yaroqli modul tuzilmalarida belgilanadi.
Radiatsiyadan himoya qilish harakati
Alyuminiy massa birligi uchun eng samarali nurlanish qalqoni emas, lekin uning atom zichligi past energiyali kosmik nurlarni susaytiradi va qo'rg'oshin kabi zich metalldan ko'ra integratsiya qilish ancha amaliydir. Shuning uchun ko'p qatlamli devor panellari alyuminiyni vodorodga boy materiallar, masalan, polietilen- bilan birlashtiradi, ular ikkilamchi neytron oqimiga qarshi samaraliroqdir. Yengil alyuminiy konstruktsiyasi uchish konvertida umumiy himoya massasini ushlab turadi va alyuminiy qotishma korpus panellari ekipaj orbital stantsiyalarida qisman himoya qilishni ta'minlaydi. Kompozit alyuminiy konstruksiyalar uzoq muddatli-sayyoralararo missiyalar uchun faol tadqiqot mavzusidir.
Uchirish va orbital apparat uchun qotishma tanlash
2219 alyuminiy{1}}mis qotishmasi:kriyojenik yoqilg'i tanki, bu erda payvandlash qobiliyati va past{0}}haroratga chidamliligi hal qiluvchi ahamiyatga ega.
2195 alyuminiy-litiy:qattiqlikni oshirganda strukturaviy massani 5-10% ga kamaytiradi.
7075-T6:yuqori-bardoshli armatura, qavslar va ishlov berilgan interfeyslar.
6061-T6:umumiy tuzilish, ikkilamchi panellar va payvandlangan ramkalar.
Alyuminiy{0}}rux qotishmalari:yirik raketa tuzilmalarining yuqori-stressli qismlari.
Qotishma tanlash mexanik xususiyatlar kabi birlashma yo'nalishiga bog'liq. Kriogen tank alyuminiy-mis qotishmalariga tayanadi, chunki ular suyuq kislorodni sindirmasdan ushlab turadigan katta gumbaz va bochka qismlariga ishonchli tarzda payvandlanadi. Alyuminiy-litiy navlari 5-10% massa qisqarishi yuqoriroq material narxini oqlash uchun tanlanadi va alyuminiy-skandiy qotishmalari payvandlangan birikmalarda qayta kristallanishga chidamliligini oshirish uchun ishlab chiqilmoqda. Har bir nomzod parvoz tuzilishiga kirishdan oldin mikrometeoroid ta'siri sinovidan o'tadi.
-Orbitani qayta ishlash va ishlab chiqarishda
Yerdan uchirilgan massa kosmik dasturdagi eng kam manba hisoblanadi, shuning uchun tashlab ketilgan alyuminiy tanklar va konstruktiv qismlar tobora chiqindi emas, balki xom ashyo sifatida ko'rib chiqilmoqda. Kosmosda{1}}kosmik ishlab chiqarish tajribalari mikrogravitatsiyada qayta ishlangan alyuminiy bilan 3D bosib chiqarishni namoyish etdi va quyosh pechlari yer usti quvvat manbaisiz alyuminiyni qayta eritish va isloh qilish usuli sifatida oʻrganildi. Oy va sayyora asoslarini uzoq-muddatli rejalashtirish mahalliy ishlov berishni nazarda tutadi, chunki oy regolitida massa boʻyicha taxminan 14% alyuminiy oksidi mavjud va u asosan konstruktiv metall bilan taʼminlanishi mumkin.
Cheklovlar va yumshatish
Uch chegara chuqur makon uchun alyuminiy dizaynini shakllantiradi. Birinchidan, past Yer orbitasidagi atom kislorodi ishlov berilmagan sirtlarni buzadi, shuning uchun himoya qoplamalari yoki konversion qatlamlar talab qilinadi. Ikkinchidan, alyuminiy quyoshdan uzoqda bo'lgan ultra-past haroratlarda mo'rt bo'ladi. Uchinchidan, uning termal kengayish koeffitsienti yuqori bo'lib, bu differensial harakat chokni yuklamasligi uchun ehtiyotkorlik bilan qo'shma dizaynni majbur qiladi. Qoplamalar, gradusli bo'g'inlar va yangi paydo bo'lgan alyuminiy{5}}skandiy navlari bu cheklovlarning har biriga standart javobdir.
Spetsifikatsiya ma'lumotnomasi
| Komponent | Oddiy qotishma | Shakl | Asosiy xususiyat |
|---|---|---|---|
| Kriogen yoqilg'i tanki | 2219 alyuminiy{1}}mis | Plastinka, shakllangan gumbaz | Payvandlash qobiliyati, kriyojenik mustahkamlik |
| Yengil asosiy tuzilma | 2195 alyuminiy-litiy | Plita, ekstruziya | 5-10% massa tejash, yuqori qattiqlik |
| Yuqori-kuchli armatura | 7075-T6 | Bar, plastinka | Statik quvvat, ishlov berish qobiliyati |
| Sun'iy yo'ldosh avtobus va panellar | 6061-T6 | Plitalar, ekstruziya | Umumiy strukturaviy ishlash |
| Radiatsiyadan himoya qiluvchi devor | Alyuminiy plyus polietilen | Koʻp qavatli panel.- | Neytron va kosmik nurlarning susayishi |
Parvoz uskunalari odatda to'liq kuzatilishi mumkin bo'lgan holda sotib olinadi: sertifikatlangan kimyo, mexanik sinov natijalari, choklarni ultratovush tekshiruvi va bosimni ushlab turish muhim bo'lganda, har bir idishni isbotlash va oqish sinovlari. Plitalar va plastinkalar odatda ASTM B209 va ekstruziyalar ASTM B221 bo'yicha buyurtma qilinadi, sinish{3}}qattiqlik va kuchlanish-korroziya ma'lumotlari o'ziga xos harorat uchun taqdim etiladi.
TSS
Savol: Nima uchun alyuminiy kosmik kemalarni qurishda keng qo'llaniladi?
Uning mustahkamligi{0}}vaznga-nisbati ishga tushirish narxini pasaytiradi, -150 darajadan +150 darajagacha xizmat ko'rsatishga toqat qiladi va murakkab shakllangan va qayta ishlangan komponentlar uchun etarlicha egiluvchan.
Savol: Alyuminiy astronavtlarni radiatsiyadan qanday himoya qiladi?
Alyuminiy atom zichligi orqali kam energiyali kosmik nurlarni susaytiradi va ko'p qatlamli panellar uni vodorodga-boy polietilen bilan birlashtiradi va ortiqcha massasiz neytron oqimini kamaytiradi.
Savol: Qaysi alyuminiy qotishmalari kosmik ilovalarda ustunlik qiladi?
2219 alyuminiy{1}}kriogen tank uchun mis, engil asosiy tuzilma uchun 2195 alyuminiy{3}}litiy, yuqori quvvatli armatura uchun 7075{6}}T6 va umumiy konstruktiv ishlar uchun 6061.
Savol: Kosmik missiyalar paytida alyuminiy qanday qayta ishlanadi?
Tashlab ketilgan tanklar va konstruktiv qismlar kosmik ishlab chiqarishda-xomashyo sifatida qabul qilinadi va mikrogravitatsiya sharoitida qayta ishlangan alyuminiyni 3D bosib chiqarish namoyish etilgan.
Savol: Alyuminiyning chuqur fazoda qanday cheklovlari bor?
Atom kislorodi tozalanmagan sirtlarni past Yer orbitasida buzadi, ultra past haroratlarda metall-mo'rt bo'lib qoladi va uning yuqori termal kengayishi ehtiyotkorlik bilan bo'g'in dizaynini talab qiladi.
Savol: Oy resurslaridan alyuminiy ishlab chiqarish mumkinmi?
Oy regolitida massa boʻyicha taxminan 14% alyuminiy oksidi mavjud, shuning uchun Yerga ishga tushiriladigan metallga bogʻliqlikni kamaytirish uchun mahalliy qaytarilish va quyosh{1}}oʻchoqlarini qayta eritish usullari oʻrganilmoqda.
