중국의 항공우주 알루미늄은 세계 강대국 중 하나입니다.
많은 나라들이 달과 화성에 착륙했고, 항공우주 알루미늄 소재는 새로운 수요를 맞이하고 있다.
2월 13일 러시아는 나와 함께 달 과학 연구 기지를 건설하겠다는 계획을 발표했다. 국가. 현재 양 당사자는 프로젝트의 기술적 구현을 연구하고 있습니다. 미국도 비슷한 프로젝트를 진행하고 있으며 미국의 달 기지가 곧 공개될 예정이다. 2021년은 인간이 화성을 정복하고 꿈을 실현하는 해입니다. 인간의 우주 탐사가 시작된 이래로 화성은 가장 많이 방문한 행성 중 하나였습니다. 1964년. 사진. 2021년 2월 초부터 UAE, 중국, 미국 3개국의 탐사선이 화성 착륙을 계획해왔다. UAE의 '희망' 탐사선이 2월 19일 화성 궤도에 진입해 오늘 2일 역사를 썼다. , 중국의 'Tianwen 1호' 탐사선도 이에 따라 동일한 작업을 수행했으며 5월 화성에 착륙할 예정입니다.
중국, 미국, 러시아, 유럽연합, 일본, 인도, 아랍에미리트 등 국가들은 달과 화성 탐사선을 발사했거나 발사 준비를 하고 있어 항공우주에 대한 새로운 수요를 창출하고 있다. 알루미늄 소재 고급 알루미늄 소재와 알루미늄 기반 복합 소재는 우주선 장비 및 발사 로켓 시스템 제조에 매우 중요한 역할을 하며 없어서는 안 될 소재입니다. 현재 우리나라의 많은 기업은 다양한 항공우주 알루미늄 재료를 일괄 생산할 수 있습니다. 로켓 재료의 순 질량 중 알루미늄은 94% 이상을 차지하며 알루미늄 및 알루미늄 기반 복합 재료도 있습니다. 약 75까지 차지합니다.
알루미늄: 우주선 발사 로켓의 중추 및 구조 부품
항공우주용 알루미늄은 크게 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 하나는 로켓 발사용이고 다른 하나는 우주선의 구조입니다. 그 자체. 알루미늄 및 알루미늄계 복합재료는 항공우주산업 초기부터 항공우주산업과 밀접한 관계를 맺어 왔으며, 알루미늄이 없으면 없어서는 안 될 핵심 소재이기도 하다. 오늘날 이렇게 번영하는 항공우주산업이 있었다면, 알루미늄 합금이 없었다면 오늘날의 획기적인 항공우주산업은 적어도 20~30년은 지연되었을 것이라고 해도 과언이 아닙니다.
우주선과 로켓에 사용되는 알루미늄 합금에는 주로 7078형, 2024형, Al-Li 합금 등이 있으며, 액체수소탱크, 액체산소탱크, 제어장치, 로켓 발사용 보강 연결링 등이 있다. 모두 이러한 유형의 합금 재료로 만들어졌습니다.
창우벤의 우주 알루미늄 건설 특집
2016년 11월 3일 20시 43분, 중국 최대 추력 신세대 발사체 창정 5호가 중국 하이난성 원창 항공우주에서 발사됐다. 발사장은 굉음과 함께 하늘로 발사됐고, 약 30분 뒤 예정된 궤도에 진입했다. 장정 5호 운반로켓의 첫 번째 발사임무는 완전히 성공했다. 하늘을 가르는 이 지파의 울음소리는 전 지구를 뒤흔들었고, 이는 중국이 항공우주 강국의 문턱을 넘어 세계 항공우주 강국의 클럽에 들어섰음을 의미했다.
창정 5일 로켓의 액체수소와 액체산소 저장탱크가 어떤 알루미늄 합금으로 용접됐는지에 대한 언론 보도는 없지만, 대형 로켓 발사에 사용되는 액체수소와 액체산소 저장탱크는 해외에서는 미국, 일본, 유럽이 모두 2219 합금으로 용접되어 있으므로 저자는 장정 5일 저온 연료 및 연소 보조 액체 산소 저장 탱크도 2219 알루미늄 합금 두꺼운 판(6mm ~ 10mm)으로 용접해야 한다고 생각합니다. ), 플레이트는 중국알루미늄공사(China Aluminium Corporation) 산하 공장에서 생산됩니다. 60년의 항공 알루미늄 소재 생산 기술과 경험을 보유하고 있으며 항공 우주 부서의 인증을 통과했습니다. 또한 2015년에는 우시에 있는 한 회사가 2219 합금을 사용하여 외경 8.7미터, 내경 8.32미터의 항공우주 지지 링을 단조했습니다.
많은 나라들이 달과 화성에 착륙했고, 항공우주 알루미늄 소재는 새로운 수요를 맞이하고 있다.
중국이 세계 최강국 중 하나가 된 것이다. 세계 항공우주 강국이자 강국 중 하나인 항공우주 알루미늄 소재는 업계에서 요구하는 알루미늄 소재, 알루미늄 기반 복합 소재, 알루미늄 부품 등(개별 부품 제외)이 모두 자급자족 가능하며, 일부는 세계 최초로 로켓 시스템 링용 직경 10m 일체형 알루미늄 합금, 대구경 스프레이 증착 AI-Li 합금 잉곳 및 압출 단조 빌렛 등 세계 최고의 제품 중 하나입니다.
직경 10m의 대형 단조링은 중국산이다
2003년부터 우리나라 항공우주 산업의 급속한 발전에 따라 알루미늄 합금 단조링의 직경이 -추력 로켓 및 우주선이 지속적으로 증가함에 따라 항공우주 분야뿐만 아니라 중형 및 중형 분야에서도 직경 5m 이상의 단조 링에 대한 수요가 시급합니다. 장거리 전략 미사일과 함포. 이전에는 제한된 장비 용량으로 인해 Northeast Light Alloy Co., Ltd.(이하 "Dongbei Lighting Company")는 최대 직경 2.9m의 단조 링만 생산할 수 있었습니다. 규모가 크고 수율이 낮아서 우리나라 항공우주산업 발전의 요구를 더 이상 충족시킬 수 없었습니다. 중국의 알루미늄-마그네슘 합금 가공 기지인 Dongqing Company는 상황을 검토하고 독립적으로 링 압연 생산 라인을 개발하기로 결정했습니다. 2004년에 Dongqing Company는 링 압연 생산 라인을 그 해의 주요 건설 프로젝트 중 하나로 포함시켰고 2005년 6월부터 장비 생산을 시작했습니다. 2006년 3월 링롤링 생산라인 설치작업이 완료되었습니다. 2006년 6월, 중국 항공우주공학원 지도자들은 둥칭회사를 방문하여 "창어 프로젝트"에 필요한 초대형 직경의 알루미늄 합금 단조 링 개발에 둥칭회사의 참여 진행 상황을 조사하고 둥칭회사의 계획을 검토했습니다. 디자인 계획과 일련의 작업이 완전히 확인되었습니다. 2006년 9월 12일, Dongqing Company는 테스트 실행을 성공적으로 완료하고 직경 4m의 알루미늄 합금 단조 링을 압연했습니다. 링 압연기는 설계 요구 사항을 충족했을 뿐만 아니라 담금질로의 최대 온도 차이도 29에 불과했습니다. °C, 설계 표준을 완전히 충족합니다.
2006년 12월 30일, 완전히 독립적인 지적 재산권을 가진 Dongqing Company가 설계 및 제조한 링 압연 생산 라인에서 당시 중국 최대의 알루미늄 합금 단조 링이 생산되었습니다. 직경 5.15m, 폭 340mm, 두께 100mm의 이 회사는 중국에서 로켓 단조 링의 선구자가 되었습니다.
2014년 12월 Wuxi Parker Heavy Casting and Forging Co., Ltd.는 중국에서 가장 큰 2219 알루미늄 합금 링 단조품을 성공적으로 압연했습니다. 이 단조품의 외경은 8.7m, 내경은 8.32m, 높이는 0.35m입니다. 현재 중국에서 가장 큰 2219 알루미늄 합금 링 단조품으로 국내 CNC 압연 분야에서 많은 핵심 기술을 돌파했습니다. 2219 알루미늄 합금 링의 링 성형은 업계 선두 위치에 도달했습니다.
대형 링 단조품은 풍력 발전, 석유 화학 산업, 광산 기계, 에너지 발전소, 항공 우주, 원자력 터빈 및 기타 분야에서 널리 사용될 수 있습니다. Parker가 만든 가장 큰 2219 알루미늄 합금 링 단조품은 현재 특정 유형의 로켓의 핵심 구성 요소입니다. 이 링의 성공적인 개발은 이 민간 하이테크 기업의 성공적인 변화를 촉진했으며 항공우주 지원 제품 분야에 진출했습니다.
알루미늄 합금 링에는 여러 산업과 핵심 기술이 관련되어 있는 것으로 알려졌습니다. 이후 회사는 부품의 모양과 성능이 제품의 기술 및 사용 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 링 열처리, 응력 완화 및 전반적인 가공에 대한 공정 연구를 계속 수행했습니다.
2015년 8월 초, 광시 난난 알루미늄 가공 유한회사의 "고추력 로켓용 초대형 사양 알루미늄 합금 단조 블랭크 개발" 프로젝트가 광시 장의 평가 및 승인을 통과했습니다. 자치구 산업정보기술위원회는 대규모 요구사항을 충족시켰으며, 알루미늄 합금 일체형 링의 생산은 우리나라의 "13.5" 기간에 개발될 주요 대형 로켓 프로젝트에 필요한 핵심 재료입니다. .
Nannan Aluminium Company는 도입, 흡수 및 재혁신을 통해 세계에서 가장 진보된 두랄루민 합금 용해 및 주조 생산 라인을 구축했으며 다단계 균일 용융 정제, 탈기, 여과를 연구 개발했습니다. 화학적 열처리 등의 기술을 통해 고순도 용융정제, 고성능 초대형 잉곳 반연속 주조, 미세조직 균일성 제어 등 주요 기술적 문제를 해결하고 초대형 두랄루민 합금을 생산하고 있습니다. 직경 1320mm, 질량 20t 이상의 잉곳을 생산하고 있으며, 항공우주 응용 부문과 협력하여 세계 최초로 직경 8500mm의 알루미늄 합금 일체형 링 제조를 달성했습니다.
광시좡족자치구 산업정보기술위원회는 항공우주 설계 및 응용 부문으로 구성된 수용 전문가 그룹을 구성해 프로젝트 평가 및 수용을 진행했다. 전문가 그룹은 프로젝트가 모든 과정을 완료했다고 믿었다. 사명 선언문에 명시된 지표와 전반적인 기술은 이미 국내 선두 및 국제 선진 수준에 도달했으며 만장일치로 평가 및 승인을 통과하는 데 동의했습니다.
2014년 4월 10일 11시 39분, 링 롤링 기계가 천천히 회전을 멈췄을 때, Chinalco Southwest Aluminium과 Tianjin Special Steel Precision Forging Co., Ltd.가 공동 개발한 최초의 9m 신형 발사체는 초대형 알루미늄 합금 일체형 링 조각이 성공적으로 개발되었습니다. 이는 현재 세계에서 가장 큰 수준의 알루미늄 합금 일체형 링입니다.
9m급 초대형 알루미늄 합금 일체형 링 개발은 치날코가 5m급 링 롤링 기술 개발에 성공해 우리나라가 대형 알루미늄 합금을 생산하지 못했던 역사를 끝낸 이후 첫걸음이다. 우주항공 신소재 분야의 또 하나의 역사적인 돌파구!
최근 국내 주요 기계 및 장비 제조업이 발전함에 따라 고성능의 대형 링 부품에 대한 수요가 절실히 요구되고 있습니다. 국가의 기본 제조 능력의 상징이자 국방의 중요한 보장이 됩니다. 2012년 중국항공우주과학기술그룹은 재료 연구를 진행하면서 9m급 초대형 알루미늄 합금 링에 대한 수요를 제시했다.
초대형 링 부품의 기존 제조 공정은 주로 주조와 용접으로 이루어지지만, 두 공정 모두 고부하, 고충격, 초저온, 고하중 등 가혹한 작업 조건을 견디는 데 필요한 성능 요구 사항을 충족하지 못합니다. 등 전체적인 제조 공정을 사용해야 합니다. 그러나 현재 중국에서는 9m급 일체형 링에 대한 연구개발 기술이 아직 부족하다. 링 부품의 기술 범위는 5m급에서 9m급까지 엄청나다. 국가적 요구를 충족하고 업계 최고 위치를 차지하기 위해 Chinalco 그룹은 2014년 Southwest Aluminium에 링 기술 연구 개발 팀을 설립하고 사전 연구 작업을 공식적으로 시작했습니다.
링 설계 요구 사항을 충족하려면 링 잉곳 주조, 롤 성형, 열처리, 냉간 변형 등과 같은 많은 핵심 핵심 기술 문제를 돌파해야 하며 모든 연구 개발 작업은 반드시 처음부터 시작해야 합니다.
일체형 링의 잉곳 블랭크에 대한 요구 사항을 충족하는 것은 R&D 팀이 극복해야 하는 첫 번째 '하드 너트'입니다. R&D팀은 2014년부터 초대형 합금 잉곳 연구를 시작했습니다. 단 3개월 만에 R&D 팀은 독립적인 혁신을 통해 주조 지원 도구를 개발하고, 주요 주조 기술 및 주조 공정을 탐색하고, 대형 잉곳 성형의 어려움을 극복하고, 기술 표준을 충족하는 직경 1350mm의 원형 잉곳을 주조했습니다. 이후 개발 작업의 성공을 위한 견고한 기반입니다. 다음 6개월 동안 Southwest Aluminium은 단조 블랭크와 압연 성형이라는 두 가지 핵심 기술에서 획기적인 발전을 이루었으며, 크기가 설계 요구 사항을 완전히 충족하는 알루미늄 합금 일체형 링을 성공적으로 압연했습니다. 링 표면은 매끄럽고 결함이 없습니다. 크기는 완전히 표준이며 정확도는 기대치를 초과합니다.
2016년 8월 25일, 사우스웨스트 알루미늄(Southwest Aluminium)은 대형 발사체용 10m 수준 일체형 알루미늄 합금 링을 성공적으로 굴려 일체형 알루미늄 합금 링 부문에서 다시 한번 세계 신기록을 세웠습니다. 이는 우리나라의 심우주 탐사 장비 하드웨어 능력이 크게 향상되었음을 의미하며 Southwest Aluminium은 초대형 통합 링 개발 기술에서 다시 한 번 큰 돌파구를 달성했습니다.
최근 몇 년 동안 Southwest Aluminium은 우리나라의 'Long March' 로켓 시리즈, 우주선 'Shenzhou' 시리즈, 달 탐사 위성 'Chang'e' 시리즈, 국내 대형항공기, 세계 최대 전파망원경 등 수많은 핵심소재가 우리나라 국방건설과 항공우주산업 발전에 탁월한 공헌을 해왔습니다.
10미터 높이의 알루미늄 합금 단조 링
10미터 높이의 초대형 알루미늄 합금 링은 중형의 배럴 부분을 연결하는 데 사용되는 것으로 이해됩니다. 임무발사체 탱크, 로켓의 전면과 후면 바닥, 박스 공간 세그먼트 간 핵심 구조 부품은 우리나라가 대형 발사체 개발에서 새로운 돌파구를 이룰 수 있는지 여부를 결정짓는 핵심 소재다. 개발 작업에서 시급히 해결해야 할 문제.
“대형 발사체 로켓 본체 구조는 초대형 얇은 벽 구조로 큰 기하학적 규모, 낮은 구조적 강성, 높은 형상 정확도, 가혹한 사용 환경 등의 어려움을 안고 있습니다. 이는 핵심 구조 구성 요소로서 전체 링 제조 공정이 새로운 기술적 과제에 직면해 있음을 의미합니다. "남서부 알루미늄 당 위원회 총책임자 겸 부비서인 Li Yong은 9m 견고한 알루미늄 합금 링과 비교하여 10m 수준의 견고한 알루미늄이 있다고 말했습니다. 합금 링은 무거운 하중, 높은 충격, 초저온을 견뎌야 합니다. 게다가 직경이 커질수록 개발이 더욱 어려워집니다. 현재 중국에서 사용되고 있는 각종 발사체에 필요한 알루미늄합금 단조링(95)은 사우스웨스트알루미늄(Southwest Aluminium)에서 공급받고 있다. Southwest Aluminium은 항공우주용 알루미늄 합금 단조 링의 제품 사양, 기술 성능, 국내외 기록을 지속적으로 갱신하여 중국 항공우주 산업 발전을 위한 안정적인 재료 지원을 제공합니다.
알루미늄 합금 복합 재료 장치가 Beidou 시스템에 성공적으로 사용되었습니다.
중국과학원 선양 금속 연구소의 다양한 관련 재료 및 장치가 성공적으로 사용되었습니다. Beidou-3 글로벌 위성 항법 시스템에서 복합 재료 연구 그룹이 개발한 일련의 다성분 알루미늄 기반 복합 재료가 Beidou 위성의 광학 구조와 20개 이상의 Beidou 위성의 방열 캐리어에 성공적으로 사용되었습니다. '전력 모듈. 전통적인 알루미늄 및 티타늄 합금과 비교하여 알루미늄 기반 복합 재료는 낮은 팽창, 높은 열 전도성, 높은 탄성 계수 및 우수한 치수 안정성이라는 장점을 가지며 다음과 같은 구조 부품의 고정밀 및 고신뢰성 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다. 레이저 시스템. 텅스텐 구리 및 몰리브덴 구리 방열 재료와 비교하여 알루미늄 기반 복합 재료의 밀도가 낮아 전력 모듈 방열 캐리어의 무게를 70% 이상 줄일 수 있습니다. 위에서 언급한 알루미늄 기반 복합재료는 레이저 통신의 정확성과 위성의 경량 설계에 중요한 역할을 합니다.