Il-gverta tat-titjira ta' trasportatur tal-klassi Ford-tiżen aktar minn 7,500 tunnellata - itqal minn destroyer - u toqgħod fl-ogħla punt tal-vapur. Li tissostitwiha b'liga tat-titanju tnaqqas 40% ta 'dak il-piż, tnaqqas iċ-ċentru tal-gravità, u tista' timbotta l-ogħla veloċità wara 40 knot.
Hekk kif it-trasportaturi tal-ajruplani jikbru lejn spostament ta’ 130,000, 150,000, u anke 180,000 tunnellata, problema fundamentali tal-inġinerija qed tintensifika:il-piż tal-gverta tat-titjira u s-sovrastruttura qed isir mhux maniġġabbli.
Il-gverta tat-titjira tat-trasportatur tal-klassi Ford-tkopri madwar 19,000 m² bi ħxuna ta' madwar 5 ċm. Fl-azzar ta' saħħa-għoli HY100, il-gverta waħedha tiżen7,500 tunnellata- l-ispostament sħiħ-tagħbija ta' destroyer kbir. Żid inġenji tal-ajru (~ 1,500 tunnellata), munizzjon, fjuwil, vetturi, u tagħmir ta' appoġġ, u t-tagħbija totali fuq il-livell tal-gverta tal-titjira toqrob10,000 tunnellata.
B'mod kritiku, dan il-piż joqgħod fuql-ogħla livell strutturalital-vapur kollu - l-agħar post possibbli għall-istabbiltà. Jgħolli ċ-ċentru tal-gravità, iqassar il-perjodu ta 'roll, u jiddegrada ż-żamma tal-baħar. Għal trasportatur futur ta’ 180,000 tunnellata mibnija bl-istess azzar, il-piż tal-gverta tat-titjira waħdu jista’ jaqbeż15,000 tunnellata- joqrob lejn il-limiti tad-disinn prattiku tal-istabbiltà tal-buq.
L-azzar ma jistax isolvi din il-problema.Titanju bott.
Is-Soluzzjoni tat-Titanju: 40% Eħfef, Prestazzjoni Kullimkien Aħjar
Id-densità tal-liga tat-titanju hija bejn wieħed u ieħor4.5 g/ċm³- bejn wieħed u ieħor57% dak tal-azzar (~7.9 g/cm³)- filwaqt li s-saħħa u l-ebusija jibqgħu komparabbli. Is-sostituzzjoni tal-gverta tat-titjira u s-superstruttura ta 'fuq b'liga tat-titanju tikseb stima40% tnaqqis tal-piż strutturalifl-istess kapaċità ta' ġarr-tagħbija.
Il-benefiċċji kaskata huma trasformattivi:
Iċ-ċentru tal-gravità aktar baxx - stabbiltà aħjar
Il-piż imnaqqas tal--struttura ta' fuq iċaqlaq iċ-ċentru tal-gravità tal-bastiment 'l isfel. Il-perjodu ta 'roll titjieb. Il-vapur isir aktar stabbli f'ibħra qawwija - li jipprovdi apjattaforma aktar stabbli għat-tnedija u l-irkupru tal-inġenji tal-ajrufil-kundizzjonijiet kollha tat-temp.
Abbozz baxx - veloċità ogħla
Fl-istess volum ta 'spostament, inqas piż strutturali jfisser abbozz attwali inqas baxx, li jnaqqas it-tkaxkir tal-buq. Flimkien ma' qawwa ta' propulsjoni ekwivalenti għal reatturi tal-klassi Ford-, trasportatur futur ta' 180,000-tunnellata bit-titanju jista' jikseb veloċitajietjaqbeż l-40 knot- veloċi biżżejjed biex taqbeż kwalunkwe torpidows iggwidat attwali u ttejjeb b'mod drammatiku s-sopravivenza tal-ġlied.
Baġit tal-piż meħlus - flessibbiltà akbar tad-disinn
Piż iffrankat fuq il-gverta huwa piż disponibbli għalsistemi tar-radar addizzjonali, suites tal-gwerra elettronika, katapulti elettromanjetiċi, jew ħażna tal-fjuwil tal-avjazzjoni- iżżid direttament il-kapaċità tal-ġlied mingħajr ma żżid l-ispostament.
Għaliex it-Titanju Ma Intużax Qabel - U X'Inbidel
Jekk it-titanju huwa daqshekk vantaġġuż, għaliex qatt ma użah l-ebda trasportatur għall-gverta tat-titjira? Tliet ostakli storiċi:
| Ostaklu | Status |
|---|---|
| Spiża | It-titanju kien ferm aktar għali mill-azzar HY100. Il-kapaċità globali tal-produzzjoni tat-titanju minn dakinhar espandiet b'mod sinifikanti,tnaqqis sostanzjali tad-differenza fl-ispejjeż |
| Irrumblar u wweldjar tal-pjanċi wiesgħa- | Il-gverti tat-titjir jeħtieġu pjanċa tat-titanju ta' 5-metru-klassi wiesgħa. It-titanju huwa sensittiv għall-uniformità tal-ipproċessar termali -, il-kontroll tal-istress residwu, u l-kwalità tal-weldjatura fi pjanċa ta 'format kbir kienu storikament inaffidabbli.Dawn l-isfidi tal-proċess ġew solvuti b'mod sistematiku matul 20+ snin ta' żvilupp |
| Korrużjoni fit-tul-f'ambjenti tal-baħar | Tħassib dwar id-durabilità tal--sprej tal-melħ u l-korrużjoni galvanika f'ġonot tal-metall differenti-.Trattamenti ġodda tal-wiċċ u approċċi ta' disinn kontra l-{0}}korrużjoni issa jagħtu ħajja ta' servizz ekwivalenti għall-azzar HY100 |
Il-konverġenza tal-avvanzi metallurġiċi, il-kapaċità tal-manifattura tal-pjanċi ta'-format kbir, u l-kontroll ippruvat tal-proċess tal-iwweldjar ifisser li l-gverti tat-titjir tat-titanju issa huma teknikament fattibbli fuq skala ta' produzzjoni.
Il-Pjan Direzzjonali għall-Implimentazzjoni
Skont l-ippjanar attwali tal-inġinerija, pjattaformi kbar tal-avjazzjoni tal--ġenerazzjoni li jmiss se jadottaw materjali ta' superstruttura tat-titanju f'fażijiet:
| Pjattaforma | Applikazzjoni tat-titanju |
|---|---|
| Qarib-terminu | Provi limitati f'ħitan tal-ġnub tal-hangar u żoni tal-gverta mhux-kritiċi - dejta operattiva tal-bini u esperjenza ta' manifattura |
| Bastiment kbir tal--ġenerazzjoni li jmiss-gverta | Adozzjoni tat-titanju fuq skala sħiħa-tul is-sovrastruttura ta' fuq kollha - flight gverta, struttura ta' appoġġ tal-gżira, u elementi li jġorru t-tagħbija tal-qalba- |
Dan ikun il-l-ewwel aircraft carrier fid-dinja li jissostitwixxi l-azzar HY100 b'liga tat-titanjubħala l-materjal primarju tal-gverta tat-titjira - bidla minn "fortizza tal-azzar" għal "pjattaforma tas-sema tat-titanju."
X'Ifisser Dan għall-Industrija tat-Titanju
Gverta tat-titjira waħda kbira ta' trasportatur tal-ajruplani tirrappreżenta volum enormi ta' pjanċa tat-titanju - potenzjalmenteluf ta’ tunnellatita' materjal ta'-format wiesa', ta'-integrità, ta' grad-marin. Din mhix domanda inkrementali. Huwa pass-bidla fil-konsum tat-titanju militari.
| Rekwiżit | Ħtieġa Materjal |
|---|---|
| Pjanċa tal-gverta tat-titjira | Format-wiesgħa (5m+), ħoxna-pjanċa tat-titanju tas-sezzjoni - omoġeneità għolja, stress residwu baxx |
| Pannelli ta' sovrastruttura | Pjanċa tat-titanju f'diversi ħxuna - iffurmata u wweldjata għal ġeometriji kumplessi |
| Nodi u frejms strutturali | Forġa tat-titanju ta'-format kbir - integrità għolja, NDT-verifikata |
| Oġġetti tal-konsum tal-welding | Wajer tat-titanju u metall tal-mili - imqabbla kimika għal ġonot mingħajr difetti- |
| Qafliet u ħardwer | Bar tat-titanju u wajer - maħduma skont speċifikazzjonijiet militari |
Il-kapaċitajiet tal-manifattura meħtieġa - wiesgħa-rolling tal-pjanċa, iwweldjar ta 'sezzjoni-oħxon, forġa ta'-format kbir, NDT komprensiv - jirrappreżentaw l-ogħla livell ta 'teknoloġija tal-ipproċessar tat-titanju.
It-Takeaway
Il-gverta tat-titjira tat-trasportatur tal-ajruplani hija l-wiċċ tal-pjattaforma navali l-aktar strutturalment eżiġenti li jeżisti - eluf ta’ tunnellati ta’ materjal, fl-ogħla punt tal-vapur, soġġetti għal impatti ripetuti tal-ajruplani, splużjoni tal-ġettijiet, rekup tal-armi, u għexieren ta’ snin ta’ espożizzjoni għall-ilma mielaħ.
Is-sostituzzjoni tal-azzar bit-titanju għal din l-applikazzjoni mhijiex titjib inkrementali. Huwa adisinn mill-ġdid fundamentali ta’ dak li jista’ jkun bastiment tal-gwerra- eħfef, aktar mgħaġġel, aktar stabbli, u aktar kapaċi. It-tnaqqis fil-piż ta '40% mhux biss jiffranka l-massa. Huwa jittrasforma ċ-ċentru tal-gravità tal-bastiment, il-veloċità, iż-żamma tal-baħar, u t-tagħbija disponibbli.
L-ostakli tekniċi li żammew il-gverti tat-titjir tat-titanju għal għexieren ta 'snin issa ġew megħluba. Ix-xjenza materjali hija ppruvata. Il-kapaċità tal-manifattura teżisti. L-unika varjabbli li fadal hija l-veloċità tal-eżekuzzjoni.
Mill-Wied tat-Titanju taċ-Ċina għall-ġenerazzjoni li jmiss ta' pjattaformi navali - ir-rivoluzzjoni materjali bdiet.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd. Il-Wied tat-Titanju taċ-Ċina - Is-Sieħeb Fiduċjarju Tiegħek tat-Titanju.