2月25日消息,據中國國防科技信息網報道,隨著最近NASA決定將航天發射系統(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)到現在已經走了一整圈。此次轉變不只是要降低成本,還有望使SLS能承受更大壓力。
經過四年的研制,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過重新設計,比使用鋁合金的輕質貯箱更堅固,質量也更輕。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結構的限制因素。貯箱圓筒上的正交網格結構由板材加工而成,不使用加勁肋。不過,外置貯箱已經使用了最厚的板材,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,而較厚的正交網格結構能制成較輕的結構整體。
SLS預先研究發展辦公室在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飛機上,這種板材的正交網格結構比鋁-2195厚三倍(達6英寸),質量則輕20-30%。
一項研究重型運載火箭低溫貯箱的材料性能及優化結構設計的“小企業創新研究”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)