ความคืบหน้าการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ยานยนต์ใต้น้ำโลหะผสมไททาเนียมใหม่

เป็นเวลานานแล้วที่วัสดุที่ใช้ในปลอกหุ้มโซนาร์เชลล์ทนแรงดันและระบบท่อของเรือเดินทะเลของเราโดยทั่วไปแล้วจะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอน อะลูมิเนียมอัลลอย และสแตนเลสเป็นที่น่าสังเกตว่ารัสเซีย (อดีตสหภาพโซเวียต) ก็ใช้วัสดุทั่วไปเหล่านี้เช่นกัน แต่จากนั้นส่วนใหญ่ก็เปลี่ยนไปใช้โลหะผสมไททาเนียมและผลการใช้งานขั้นสุดท้ายนั้นดี

ตัวอย่างเช่น เรือดำน้ำนิวเคลียร์ K166 ที่สร้างขึ้นเมื่อปลายปี 2511 ตัวเรือ ระบบท่อ และอุปกรณ์และเครื่องจักรอื่นๆ จำนวนมากทำจากโลหะผสมไททาเนียมและในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เรือดำน้ำนิวเคลียร์จู่โจมระดับ A ซึ่งได้รับความสนใจจากทั่วโลก เป็นเรือดำน้ำนิวเคลียร์ที่เล็กที่สุดในโลกในขณะนั้นด้วยน้ำหนักที่เล็กที่สุด (ระวางขับน้ำ 3120 ตัน) ความเร็วในการแล่นเรือที่เร็วที่สุด (ความเร็วสูงสุดใต้น้ำของ 41kn) และการดำน้ำที่ลึกที่สุด(ความลึกของการดำน้ำคือ 700 ม. ความลึกของการดำน้ำที่จำกัดคือ 750 ม.) เรือดำน้ำนิวเคลียร์ที่ล้ำสมัยที่สุดยังสร้างโดยใช้โลหะผสมไททาเนียมเป็นวัสดุหลัก

รัสเซียและยูเครนมีแรงงานที่มีทักษะและอุปกรณ์ทดสอบที่ซับซ้อน และได้ผลิตยานพาหนะใต้น้ำหลายประเภท เช่น MIR2, URAN-1, MASK-2 เป็นต้น เปลือกหอยขั้นสูง เช่น ไททาเนียมอัลลอยด์ที่ได้จากเทคโนโลยีวัสดุของยานอวกาศคือ มือขวา

นอกจากรัสเซียและยูเครนแล้ว ประเทศอื่นๆ ยังได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการใช้งานโลหะผสมไททาเนียมอีกด้วยสหรัฐอเมริกาเริ่มทำการวิจัยและการประยุกต์ใช้เรือดำน้ำโลหะผสมไททาเนียมในทศวรรษ 1960เรือดำน้ำ "Sea Cliff" ที่สร้างขึ้นในปี 1981 และ 1982 ได้รับการติดตั้งห้องโดยสารสำหรับสังเกตการณ์และควบคุมซึ่งทำจากโลหะผสมไททาเนียมโครงสร้างหลักของเรือดำน้ำ "Nautilus" ที่พัฒนาโดยฝรั่งเศสในปี 1985 เรือดำน้ำสำรวจ "Deep Sea 6500" ของญี่ปุ่น เรือดำน้ำบรรจุคน "Jiaolong" และยานใต้น้ำอิสระ "ฉลามสีส้ม" ที่พัฒนาโดยประเทศของฉันเอง ส่วนประกอบทำจากไททาเนียม โลหะผสม

ไททาเนียมอัลลอยด์ยังได้สร้างความก้าวหน้าครั้งใหม่ในด้านการวิจัยยานยนต์ขนาดใหญ่และการดำน้ำลึกในประเทศของฉันเนื่องจากคุณสมบัติทางกลที่ดี อายุการใช้งานยาวนาน และค่าบำรุงรักษาต่ำ การใช้ไททาเนียมอัลลอยด์ในเรือดำน้ำจึงมีข้อดีที่ชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุเปลือกของอุปกรณ์ดำน้ำลึกขนาดใหญ่ ซึ่งไม่เพียงต้องมีทั้งความแข็งแรงสูงและความทนทานสูง นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีการป้องกันการกัดกร่อน การส่งสัญญาณเสียง ไม่เป็นแม่เหล็ก และคุณลักษณะที่ครอบคลุมอื่นๆ ให้ดีขึ้น ดังนั้นการวิจัยและการใช้วัสดุโลหะผสมไททาเนียมที่มีประสิทธิภาพสูงจึงเป็นแนวโน้มการพัฒนาหลัก และมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีบางอย่างเกิดขึ้น

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีต้าเหลียน Wang Lei et al.เสนอเครื่องขับดันแม่เหล็กถาวรแบบซิงโครนัสทรงกระบอกที่ใช้ในหุ่นยนต์ใต้น้ำปลอกแยกทำจากวัสดุโลหะผสมไททาเนียมHu Ren จากมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงระบุว่าโลหะผสมไทเทเนียมถูกใช้เป็นวัสดุที่ทนน้ำ โดยการวิเคราะห์ความต้านทานแรงดันของวัสดุต่างๆวัสดุเปลือกที่ทนต่อแรงกดของเครื่องร่อน ฝาครอบหัวปิดผนึกเครื่องร่อนในทะเลลึก 7000 ม. ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากโครงการนำร่องของ Chinese Academy of Sciences นั้นทำมาจากโลหะผสมไททาเนียมด้วยเช่นกัน

ไททาเนียมอัลลอยด์มีประสิทธิภาพที่โดดเด่นในด้านของการดำน้ำลึกแบบบรรจุคนเรือดำน้ำบรรจุคน "Deep Sea Warrior" ที่พัฒนาอย่างอิสระโดยประเทศของฉันมีความลึกในการทำงานสูงสุด 4500m และเรือดำน้ำบรรจุคน "Jiaolong" จมอยู่ใต้น้ำได้สำเร็จแล้ว 7000m"ไม่."เรือดำน้ำบรรจุคนประสบความสำเร็จในการชนะ "เสาที่สี่ของโลก" ในร่องลึกบาดาลมาเรียนา ด้วยความลึกด้านล่าง 10909 เมตรเปลือกรับแรงกดของเรือดำน้ำประเภทนี้ทำจากวัสดุโลหะผสมไททาเนียมที่มีความแข็งแรงสูง และโครงสร้างหลักอื่นๆ ยังทำจากวัสดุโลหะผสมไททาเนียมด้วยอาจกล่าวได้ว่าไททาเนียมอัลลอยด์มีบทบาทอย่างมากในด้านยานยนต์ใต้น้ำใหม่ในประเทศของฉันในปัจจุบัน และจะมีบทบาทเชิงบวกในการวิจัยและพัฒนายานยนต์สมรรถนะสูงในอนาคตด้วย