عرشه پرواز یک ناو کلاس{0}}فورد بیش از 7500 تن وزن دارد - از ناوشکن - سنگین‌تر است و در بالاترین نقطه کشتی قرار دارد. جایگزینی آن با آلیاژ تیتانیوم 40 درصد وزن را کاهش می دهد، مرکز ثقل را پایین می آورد و می تواند حداکثر سرعت را از 40 گره عبور کند.
با رشد ناوهای هواپیمابر به 130000، 150000 و حتی 180000 تن جابجایی، یک مشکل اساسی مهندسی تشدید می شود:وزن عرشه پرواز و روبنا در حال غیرقابل کنترل شدن است.
عرشه پرواز{0}} حامل کلاس فورد تقریباً 19000 متر مربع با ضخامت تقریباً 5 سانتی متر را پوشش می دهد. در فولاد استحکام بالا-HY100، عرشه به تنهایی سنگین است7500 تن- جابجایی بار کامل-ناوشکن بزرگ. اضافه کردن هواپیما (~ 1500 تن)، مهمات، سوخت، وسایل نقلیه و تجهیزات پشتیبانی، و بار کلی در سطح عرشه پرواز نزدیک می شود.10000 تن.
به طور بحرانی، این وزن دربالاترین سطح ساختاریاز کل کشتی - بدترین مکان ممکن برای ثبات است. مرکز ثقل را بالا می برد، دوره چرخش را کوتاه می کند، و حفظ دریا را کاهش می دهد. برای یک ناو 180000 تنی آینده که با همان فولاد ساخته شده است، وزن عرشه پرواز به تنهایی می تواند از15000 تن- نزدیک شدن به محدودیت های طراحی عملی پایداری بدنه.
فولاد نمی تواند این مشکل را حل کند.قوطی تیتانیوم
راه حل تیتانیوم: 40٪ سبک تر، عملکرد در همه جا بهتر است
چگالی آلیاژ تیتانیوم تقریباً است4.5 گرم بر سانتی متر مکعبتقریباً -57 درصد فولاد (~ 7.9 گرم بر سانتی متر مکعب)- در حالی که استحکام و سفتی قابل مقایسه هستند. جایگزینی عرشه پرواز و روبنای فوقانی با آلیاژ تیتانیوم تخمین زده می شود40 درصد کاهش وزن ساختاریبا ظرفیت باربری یکسان-.
مزایای آبشاری متحول کننده هستند:
مرکز ثقل پایین - پایداری بهتر
کاهش وزن ساختار{0}بالا، مرکز ثقل کشتی را به سمت پایین تغییر می‌دهد. دوره رول بهبود می یابد. کشتی در دریاهای سنگین پایدارتر می شود - ارائه یکسکوی ثابت تر برای پرتاب و بازیابی هواپیمادر تمام شرایط آب و هوایی
پیش نویس کم عمق - سرعت بالاتر
در حجم جابجایی یکسان، وزن ساختاری کمتر به معنای پیش ران واقعی کمتر است که کشش بدنه را کاهش می دهد. همراه با نیروی محرکه ای معادل راکتورهای کلاس-فورد، یک ناو 180000-تنی با عرشه تیتانیوم می‌تواند به سرعت دست یابد.بیش از 40 گرهبه اندازه کافی سریع - برای پیشی گرفتن از هر اژدر هدایت شونده فعلی و بهبود چشمگیر بقای رزمی.
بودجه وزن آزاد - انعطاف بیشتر در طراحی
وزن ذخیره شده روی عرشه برای وزن موجود استسیستم‌های راداری اضافی، مجموعه‌های جنگ الکترونیک، منجنیق‌های الکترومغناطیسی یا ذخیره‌سازی سوخت هواپیما- افزایش مستقیم قابلیت رزمی بدون افزایش جابجایی.
چرا تیتانیوم قبل از - استفاده نمی شد و چه چیزی تغییر کرد
اگر تیتانیوم بسیار سودمند است، چرا هیچ شرکت هواپیمایی تا به حال از آن برای عرشه پرواز استفاده نکرده است؟ سه مانع تاریخی:
| مانع | وضعیت |
|---|---|
| هزینه | تیتانیوم بسیار گرانتر از فولاد HY100 بود. ظرفیت تولید جهانی تیتانیوم از آن زمان به طور قابل توجهی افزایش یافته است.کاهش قابل ملاحظه شکاف هزینه |
| نورد و جوش ورق عریض- | عرشه‌های پرواز به صفحه تیتانیومی با عرض -متر-کلاس نیاز دارند. تیتانیوم به پردازش حرارتی حساس است - یکنواختی، کنترل تنش پسماند، و کیفیت جوش در صفحه بزرگ فرمت از نظر تاریخی غیر قابل اعتماد بود.این چالش‌های فرآیند به‌طور سیستماتیک طی 20+ سال توسعه حل شده‌اند |
| خوردگی طولانی مدت-در محیط های دریایی | نگرانی در مورد نمک-دوام پاشش و خوردگی گالوانیکی در اتصالات فلزی غیر مشابه.درمان‌های سطحی جدید و رویکردهای طراحی ضد خوردگی اکنون عمر مفیدی معادل فولاد HY100 ارائه می‌کنند. |
همگرایی پیشرفت‌های متالورژیکی،-قابلیت تولید صفحات با فرمت بزرگ، و کنترل فرآیند جوشکاری اثبات شده به این معنی است که عرشه‌های پرواز تیتانیوم اکنون از نظر فنی در مقیاس تولید امکان‌پذیر هستند.
نقشه راه پیاده سازی
با توجه به برنامه ریزی مهندسی فعلی، پلت فرم های بزرگ هوانوردی نسل بعدی، مواد روبنای تیتانیوم را در مراحل زیر اتخاذ خواهند کرد:
| پلت فرم | کاربرد تیتانیوم |
|---|---|
| نزدیک ترم- | آزمایش‌های محدود در دیوارهای جانبی آشیانه و{0}}مناطق غیر بحرانی عرشه - داده‌های عملیاتی ساختمان و تجربه ساخت |
| کشتی عرشه-بزرگ- نسل بعدی | پذیرش کامل-تیتانیومدر سراسر روبنای فوقانی - عرشه پرواز، ساختار پشتیبانی جزیره، و عناصر باربر هسته- |
این خواهد بوداولین ناو هواپیمابر جهان که فولاد HY100 را با آلیاژ تیتانیوم جایگزین کردبه عنوان ماده اولیه عرشه پرواز - تغییر از "قلعه فولادی" به "سکوی آسمان تیتانیوم".
این چه معنایی برای صنعت تیتانیوم دارد
یک عرشه پرواز ناو هواپیمابر بزرگ به طور بالقوه حجم عظیمی از صفحه تیتانیوم - را نشان می دهد.هزاران تنبا قالب-عریض،-یکپارچگی بالا، مواد دریایی-. این تقاضای افزایشی نیست. این یک مرحله-تغییر در مصرف تیتانیوم نظامی است.
| مورد نیاز | نیاز مادی |
|---|---|
| صفحه عرشه پرواز | قالب عریض (5 متر+)، ضخیم-صفحه تیتانیوم - همگنی بالا، تنش پسماند کم |
| پانل های روبنا | صفحه تیتانیوم در ضخامت های مختلف - شکل گرفته و به هندسه های پیچیده جوش داده می شود |
| گره ها و قاب های ساختاری | آهنگرهای تیتانیوم فرمت بزرگ- یکپارچگی بالا، NDT-تأیید شده |
| مواد مصرفی جوش | سیم تیتانیوم و فلز پرکننده - برای اتصالات بدون نقص- با شیمی مطابقت دارند |
| بست و سخت افزار | میله و سیم تیتانیوم - با مشخصات نظامی ماشینکاری شده است |
قابلیت‌های تولیدی مورد نیاز - پهن-نورد ورق،-جوشکاری با مقطع ضخیم،- فورج بزرگ، NDT جامع - بالاترین سطح فناوری پردازش تیتانیوم را نشان می‌دهد.
غذای آماده
عرشه پرواز ناو هواپیمابر از نظر ساختاری سخت‌ترین سطح سکوی دریایی موجود است - هزاران تن مواد، در بالاترین نقطه کشتی، در معرض ضربه‌های مکرر هواپیما، انفجار جت، پس زدن سلاح و دهه‌ها قرار گرفتن در معرض آب شور.
جایگزینی فولاد با تیتانیوم برای این کاربرد یک ارتقاء تدریجی نیست. یک استبازطراحی اساسی یک کشتی جنگی- سبک‌تر، سریع‌تر، پایدارتر و توانمندتر. کاهش 40 درصدی وزن فقط باعث کاهش وزن نمی شود. مرکز ثقل کشتی، سرعت، حفظ دریا و محموله موجود را تغییر می دهد.
موانع فنی که برای چندین دهه مانع از عرشه پرواز تیتانیوم شده بود، اکنون برطرف شده است. علم مواد اثبات شده است. قابلیت تولید وجود دارد. تنها متغیر باقی مانده سرعت اجراست.
از دره تیتانیوم چین تا نسل بعدی سکوهای دریایی - انقلاب مادی آغاز شده است.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd. دره تیتانیوم چین - شریک مورد اعتماد شما برای تیتانیوم.