2月25日消息,據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)報道,隨著最近NASA決定將航天發(fā)射系統(tǒng)(SLS)的芯級材料從鋁鋰合金換成無鋰合金,NASA從20年前開始研制航天飛機超輕外置貯箱(SLWT)到現(xiàn)在已經(jīng)走了一整圈。此次轉(zhuǎn)變不只是要降低成本,還有望使SLS能承受更大壓力。
經(jīng)過四年的研制,1998年, NASA在航天飛機STS-91首次使用鋁鋰合金超輕貯箱。這種鋁鋰合金貯箱經(jīng)過重新設計,比使用鋁合金的輕質(zhì)貯箱更堅固,質(zhì)量也更輕。但航天飛機計劃(SSP)沒有解決鋁鋰合金箱間段桁條的問題。
SLS的箱間段將完全放棄這種桁條設計。新設計將采用一體化加工的加勁條,而不是金屬鉚接桁條。
鋁-2195的脆度成為增強SLS結(jié)構(gòu)的限制因素。貯箱圓筒上的正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由板材加工而成,不使用加勁肋。不過,外置貯箱已經(jīng)使用了最厚的板材,能支撐直徑8.4米貯箱。鋁-2195相對不易碎,這樣就可以制成較厚的板材,而較厚的正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)能制成較輕的結(jié)構(gòu)整體。
SLS預先研究發(fā)展辦公室在2012財年開始資助蘭利研究中心,開展“殼體屈曲擊倒因素”(SBKF)項目。SBKF項目一直在研究新的合金。鋁-2050增加了鎂,形成鋁-鎂-鋰合金,已廣泛用于某些商業(yè)飛機上,這種板材的正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)比鋁-2195厚三倍(達6英寸),質(zhì)量則輕20-30%。
一項研究重型運載火箭低溫貯箱的材料性能及優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計的“小企業(yè)創(chuàng)新研究”項目涉及到此項工作。
(關鍵字:鋁 鎂 鋰 合金 無鋰合金 航天飛機)