新しいチタン合金材料が航空宇宙産業を活性化

航空機製造の開発プロセスでは、材料の更新は急速に変化しており、材料と航空機は引き続き開発されています。 「材料の一世代、航空機の一世代」は、世界の航空発展の歴史を如実に表しています。 新素材は航空技術の重要な基盤であり、伝統産業の高度化とハイテク産業の発展を指針として、航空産業は最もダイナミックで発展の可能性のある分野となっています。 チタン合金やその他の新素材の開発と応用について、記者は最近、中国科学院の院士、曹春暁氏にインタビューした。

記者：チタン合金材料の増加は航空機製造の基礎であり、ハイエンド技術の新材料準備がなく、航空産業の発展は最先端に到達することが困難であり、航空産業の発展と発展に伴い、以前の変化と比較して、新しい航空材料需要はどれくらいですか?

曹春暁: 航空産業の発展に伴い、材料の強度や性能に対する要求はますます高くなっています。 現在、航空機やエンジンにはますます多くの複合材料やチタン合金が使用されています。 たとえば、1980 年代には複合材料が航空機に使用されることはほとんどありませんでしたが、長年にわたって急速に発展しました。 最新バージョンのボーイング 787 複合材料は 50 パーセントに達し、チタン合金は合計 15 パーセントに達し、民間航空機の分野での記録を破りました。 これまで、ボーイング 777 型機の複合材料の使用量はわずか約 10%、チタン合金の使用量はわずか約 8% であり、想像の範囲を超えていました。

複合材料とチタン合金、これらの材料は大規模な応用開発が行われており、その主な理由は 2 つあります。1 つは、材料の研究と応用における実際の経験の蓄積により、材料の性能と信頼性がますます向上していることです。 2 つ目は、材料の研究と応用における実践的な経験の蓄積です。 2つ目は、製造技術の発展により、素材自体の価格が以前に比べて大幅に下がったことです。 具体的には、従来使用していたTi-6AI-4V（TC4）チタン合金を継続使用しつつ、より強度や性能の高い新種のチタン合金を開発し、改良を重ねてきました。長年にわたるテストの結果、多くの航空機部品に新しいチタン合金が使用され始めました。 たとえば、ボーイング 777 型航空機では、Ti1023、21S、Ti153 グレードのチタン合金が同時に使用されており、これら 3 つのグレードのチタン合金が民間航空機で使用されるのはこれが初めてです。 Ti1023 チタン合金鍛造品を使用したエアバス A380 航空機の着陸装置は、重さ 3.2 トン、長さ 4.2 メートルで、現在世界最大のチタン合金鍛造品です。 チタン合金はユニークな特性を持っているため、その応用の可能性はさらに広がります。 対砲撃能力を例に挙げると、チタン合金複合材料の対砲撃能力が優れているため、米国F-22戦闘機の複合材料の使用量は当初の44.7％から現在の24％に増加しました。 、チタン合金の投与量は 41% % に増加しました。 航空機用チタン合金の使用率は民間航空機よりも高いですが、戦闘効果の向上を考慮するためでもあります。 さらに、航空機におけるチタン合金の出現により、高い破壊靱性と低い疲労亀裂進展率を備えた新しい合金がチタン合金の使用増加の主な理由となっています。