Rosyjski przemysł tytanowy jest godny pozazdroszczenia
12 stycznia 2022 r. najnowszy rosyjski bombowiec Tu-160M odbył swój dziewiczy lot. Bombowiec Tu-160 to bombowiec ze zmiennymi skrzydłami i największym bombowcem na świecie, o masie startowej z pełnym obciążeniem 270 ton.
Samoloty o zmiennym skoku skrzydeł to jedyne statki powietrzne na Ziemi, które mogą zmieniać swój fizyczny kształt. Gdy skrzydła są otwarte, niska prędkość jest bardzo dobra, co jest wygodne do startu i lądowania; gdy skrzydła są zamknięte, opór jest niewielki, co jest wygodne w przypadku lotów na dużych wysokościach i z dużą prędkością.
Otwieranie i zamykanie skrzydeł samolotu wymaga mechanizmu zawiasowego przymocowanego do nasady głównego skrzydła. Zawias ten służy jedynie do obracania skrzydeł, nie ma żadnego wpływu na aerodynamikę i powoduje duży ciężar konstrukcyjny.
To cena, jaką musi zapłacić samolot ze zmiennymi skrzydłami.
Dlatego zawias ten musi być wykonany z materiału, który jest jednocześnie lekki i mocny, a nie ze stali ani aluminium. Ponieważ stal jest za ciężka, a aluminium za słabe, najbardziej odpowiednim materiałem jest stop tytanu.
Przemysł stopów tytanu byłego Związku Radzieckiego jest wiodącym przemysłem na świecie, a ta wiodąca pozycja została rozszerzona na odziedziczoną przez Rosję Rosję i została utrzymana.
Zawias ze stopu tytanu ze skrzydełkiem figure 160 ma 2,1 metra i jest największym zawiasem ze zmiennym skrzydełkiem na świecie.
Do tego tytanowego zawiasu podłączony jest tytanowy dźwigar skrzynkowy kadłuba o długości 12 metrów, czyli najdłuższy na świecie.
70% materiału konstrukcyjnego kadłuba na rysunku 160 to tytan, a maksymalne przeciążenie może osiągnąć 5 G. Oznacza to, że konstrukcja kadłuba na rysunku 160 może wytrzymać pięciokrotność własnego ciężaru bez rozpadania się, więc teoretycznie ten 270-tonowy bombowiec może wykonywać manewry podobne do myśliwców.
Dlaczego tytan jest tak dobry?
Pierwiastek tytan odkryto pod koniec XVIII wieku, ale dopiero w 1910 roku amerykańscy naukowcy uzyskali 10 gramów czystego tytanu metodą redukcji sodu. Jeśli metal ma być redukowany przez sód, jest on bardzo aktywny. Zwykle mówimy, że tytan jest bardzo odporny na korozję, ponieważ na powierzchni tytanu tworzy się gęsta warstwa ochronna z tlenku metalu.
Pod względem właściwości mechanicznych wytrzymałość czystego tytanu jest porównywalna do wytrzymałości zwykłej stali, ale jego gęstość jest tylko nieco większa niż 1/2 stali, a jego temperatura topnienia i temperatura wrzenia są wyższe niż stali, dlatego tytan jest bardzo dobrym metalowym materiałem konstrukcyjnym.
Czas publikacji: 17 stycznia 2022 r