Невероятное-16: Маск в пролёте, первая титановая ракета будет у русских

Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» (НИТУ МИСИС), известного в советские времена как знаменитый на весь мир Московский институт стали и сплавов имени Сталина, усовершенствовали титановые сплавы, которые на 1000% стали пластичнее. Об этом сообщила пресс-служба «МИСИС» и уточнила, что теперь из них можно создавать элементы сложных форм для авиационных, транспортных и медицинских отраслей.

Тут нужны пояснения: явление сверхпластичности титановых сплавов изучено, как говорится, вдоль и поперек. Чем выше температура, тем пластичнее сплав, правда, титан, как и алюминий (и его сплавы), может загореться на воздухе с высокой экзотермической реакцией.

За примером далеко ходить не нужно. Разрушение башен-близнецов Всемирного торгового центра (ВТЦ) после террористической атаки 11 сентября 2001 года было вызвано не ударами самолетов, а использованием в качестве конструктивного материала алюминиевых конструкций, которые при попадании на них воды вспыхнули страшнее напалма (в воде мелкие частицы алюминия могут зажигаться даже при 659 °C).

Собственно, поэтому ВТЦ не восстановили. В супер-пупер Америке не нашлось подрядчика, который взялся бы за это дело.

Мало кто знает, что все знаменитые небоскребы Нью-Йорка собраны из дешевых металлоконструкций, которые «устают» в десятки раз быстрее, чем сверхпрочный бетон, из которого построили «Москва-Сити». Это, так сказать, на заметку тем, кто нежно целует ботинки дяде Сэму.

И все-таки титан является идеальным металлом как база для сплавов, в том числе термостойких. Другое дело, что титановые сплавы очень капризны в обработке, причем специалистов, способных сваривать детали из него, днем с огнем не найти. А вот сверхпластичность позволяет обойти эти проблемы, особенно когда это явление достигается при относительно «терпимых» температурах — эдак до 700 градусов Цельсия.

«Чтобы усовершенствовать свойства новых титановых сплавов, нужно увеличить содержание элементов, которые помогают снизить температуру обработки и улучшают структуру материала. Также важно понимать, как добавки влияют на поведение сплавов в процессе деформации», — пояснил старший научный сотрудник, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Антон Котов.

По его словам, ученые НИТУ МИСИС представили материалы с улучшенными показателями сверхпластичности при температурах 625 °C, что ниже, чем у стандартных промышленных сплавов, а также с высокими значениями прочности и предела текучести при комнатной температуре.

Для сравнения: самый лучший титановый сплав SP700, разработанный в Японии, поддается суперпластификации и диффузионному соединению при температуре 775 ℃. Стоит он так дорого, что даже безбашенные генералы Пентагона не решаются его покупать для своих нужд.

Кстати, на Западе любят в целях рекламы хвастаться применением сверхпластичных титановых сплавов в самолетостроении, причем якобы первыми в мире. Так, процесс сверхпластической формовки титанового сплава был впервые использован при производстве аварийных дверей британских самолетов Bae 125 (выпускались с 1963 по 2013 годы), что позволило снизить вес лайнера на 10%.

США используют сверхпластичный титан при изготовлении теплозащитного экрана F-15, сопел двигателей, створок шасси и верхней части хвостовой части фюзеляжа. На сегодня этот истребитель состоит на 26,1% из этого материала.

Если углубиться в тему, то выяснится, что янки с сотоварищи из Японии изготавливают детали из титановых сплавов при температуре около 850−900°С, что приводит к износу оборудования и запредельным затратам на энергию. Кроме того, на сайте корпорации Boeing очень мелким шрифтом сообщается, что при производстве Dreamliner 787 используются титановые прутки ВТ16 из России — причем в 30% критических сборочных узлов посадочных устройств самолета. Думается, что такая картина наблюдается и в американской авиационной оборонке.

В СССР применение высокопрочных титановых сплавов в отечественном пассажирском и транспортном самолетостроении началось с середины шестидесятых годов. В 1964 году для самолета Ил-62 было изготовлено стояночное шасси из сплава ВТ14.

В последующих самолетах КБ Ильюшина Ил-76, Ил-86, Ил-96 и так далее, а также при производстве сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144,

устанавливались шасси, в том числе и сварные, из более высокопрочного сплава ВТ22. Этот же материал, с добавками, улучшающими коррозионную стойкость в морской среде, применяется и для силовых конструкций самолета Бе-200 КБ им. Бериева.

Появление в России нового сплава, безусловно, приведет к увеличению в процентном соотношении этого материала в самолетах и космических кораблях. Перспективы здесь просто огромные.

В частности, Илон Маск спит и видит, как бы ему стенки бака многоразовой ракеты F9, которые составляют примерно три четверти от «сухой» (без топлива) массы, заменить на титановый сплав.

В специализированных изданиях США пишут, что это привело бы к уменьшению веса в 4 раза по сравнению с нынешней стальной конструкцией, причем при более высокой прочности.

Согласно инсайдерским раскладам, на закрытом совещании ведущих спецов компании SpaceX амбициозный миллиардер якобы заявил, что переход на титановый корпус позволит ему вывести на «низкую» орбиту больше на 50% полезной нагрузки, чем сейчас, и только после этого начать путешествие на Марс.

С титановыми сплавами, однако, очень сложно работать. Сварные швы приходится тщательно зачищать и обрабатывать. Необходимо использовать очень дорогостоящие специальные инструменты, которые способны вызывать каталитическое окисление титана. А это еще дополнительные расходы на неразрушающий контроль.

Другими словами, от этой идеи Маска у инженеров SpaceX начался жуткий головняк. Уже подсчитано, что проект может стать самым дорогим в мире, к тому же с очень маловероятным выхлопом.

Этим и объясняется признание Илона в любви к Дональду: «Я люблю Трампа настолько сильно, насколько гетеросексуальный мужчина может любить другого мужчину», что переводится как «дай денег на титановую ракету».

Более простой выход видится в использовании сверхпластичных сплавов, которые появились в России, но тут есть нюансы в виде поддержки американцами украинского фашизма. Но мяч на стороне Штатов, пусть думают, что им важнее — покорение Марса или ублажение Зеленского.

---

Невероятное-15: Русская газовая турбина ТМ16 повергла в шок Siemens и General Electric

Невероятное-14: «Подсанкционный» Ту-214 оказался круче, чем Боинг 737 Next

Невероятное-13 (Новогоднее): Главные в 2024 году IT-достижения России, которые взбесили Запад