鈦合金是以鈦元素為基材加入其他元素組成的合金,具有密度小、比強度大、耐腐蝕性好、耐熱耐低溫性好、無磁性、抗沖擊性好、焊接性能好等突出優點,廣泛應用于化工、航空航天、電力、體育休閑、船舶、海洋工程、醫藥、冶金等領域。在船舶和海洋工程領域,由于構件要經受嚴峻海洋環境的考驗,其制作船體構件的材料應具備良好的耐腐蝕性、耐熱耐低溫性和抗沖擊性,同時其焊接性能要好,而鈦合金材料在具備上述優點的同時,其密度小、比強度大的特點,也大大提升了裝備的性能;
中國擁有巨量的鈦儲備和完善的鈦合金工業,為國民經濟發展提供足夠的支持。同時,中國鈦合金工業也為軍隊提供了諸多武器,支持我軍現代化;
20世界60年代,中國開始進行船用鈦合金的研制工作。經過幾十年的發展,我國的鈦合金研發和應用水平有了很大的提升,可滿足建造艦船時不同部位和不同強度級別的要求:西北有色金屬研究院、上海鋼鐵研究所和寶雞鈦業股份有限公司。西北有色金屬研究院成為中國鈦合金產業的扛把子!
在艦船領域,主要應用鈦合金耐壓殼體的是深潛器和潛艇。鈦合金比強度大、耐腐蝕性好、無磁性等特點使其成為制造深海設備耐壓殼體的優質材料:“蛟龍”號載人潛水器是我國自主研制的載人潛水器,設計最大下潛深度為7000多米,它的耐壓殼體使用的是鈦合金材料;
2020年11月10日凌晨,中國首臺“奮斗者”萬米級載人深潛器在馬里亞納海溝下潛入水,7時42分,潛入10000米深的海底,又經過半個小時,北京時間8點12分,“奮斗者”號抵達馬里亞納海溝底部10909米的深度坐底,這是我國首個進入馬里亞納海溝溝底的深潛器—他采用的就是國產鈦合金殼體!
官媒報道,095型核潛艇鈦合金耐壓殼體技術突破,單艇用鈦量較前代提升300%至120噸。若海軍主力艦艇鈦材滲透率提升至5%,年需求增量可達8000噸。
軍用飛機方面,中國處于領先狀態:J-20戰機鈦合金用量達20%(三代機僅5%),WS-15發動機鈦占比提升至35%。按十四五規劃產能,2025年軍航鈦材需求將突破1.5萬噸,3年CAGR達25%;
翼龍-3無人機鈦合金框架占比18%,高性價比優勢推動軍貿訂單增長,2023年軍工外貿鈦材需求同比激增45%。
至于中國陸軍,更加是鈦合金武器的大戶:早在20世紀80年代,中國陸軍就開始使用鈦合金武器;進入21世紀20年代,更加是一發不可收拾了……
QJZ-171的鈦合金應用深度覆蓋全武器系統:1. 采用Ti-6Al-4V鈦合金打造的快拆三腳架,重量僅2.3kg卻可承載2000N沖擊載荷2. 鈦合金浮動槍機組件通過表面滲氮處理,耐腐蝕性能較傳統材料提升5倍3. 獨創的鈦合金隔熱護木,在連續射擊300發后表面溫度仍控制在120℃以下;
該型機槍已形成完整鈦合金武器生態系統,單兵攜行狀態下可實現2分鐘內完成架設-射擊轉換。測試數據顯示,在8級海況環境下,鈦合金機槍系統的射擊密集度仍保持陸基狀態的87%,這項突破使中國成為首個實現大口徑機槍全鈦化的國家。隨著3D打印鈦合金彈藥箱等配套裝備的列裝,輕武器領域正迎來真正的"鈦金時代";
此外,中國研發了鈦合金迫擊炮:PBP201型迫擊炮(60毫米)。PBP201型迫擊炮最大射程可達2000多米,配合遠程炮彈可達5000米。此外,他配備光電一體化瞄準具利用先進的光電傳感技術,迅速鎖定目標并提供精確的瞄準數據;同步,衛星制導炮彈則通過北斗導航系統的精確制導,實現高精度打擊。這一組合提高PBP201型迫擊炮的射擊精度,為前線步兵提供堅實的火力支援;
同時,PBP201型迫擊炮不僅具備接收數字地圖、實時敵我位置、氣象信息、地形信息等復雜戰場數據的能力,能夠將這些數據上傳共享至指揮系統。這種高度信息化的作戰模式使得PBP201型迫擊炮能夠與其他作戰單元實現無縫連接和協同作戰,從而發揮出更大的作戰效能;
至于鈦合金高機、鈦合金榴彈炮等早就進入國際市場了:它們受到用戶的廣泛歡迎;
中國鈦合金儲量和鈦合金工業的發展讓水下兵器得到極大的擴展:鈦合金魚雷!
長期以來,美俄等國都為核潛艇配置先進重型魚雷,中過經過數十年積累和改進,終于研發出先進魚雷,但是,如何取得代差優勢呢?鈦合金魚雷!
2020年,英國防務媒體稱,中國最近研發出來的新型魚雷可能在未來的海戰中顛覆規則。這款重型魚雷 堪稱世界上最先進的新型魚雷。它是為中國水面艦艇和潛艇專門研制頂級裝備:該魚雷長約7.6米,直徑535毫米,重量達2.2噸。動力功率為1200馬力,采用鈦合金彈體,具有高能量密度、低噪音、無尾跡,大潛深等特點。該魚雷航速約170-190節(1節=1.85千米/小時),最大射程約320千米,戰斗部裝藥300千克(據說是高能氮基炸藥)。它的潛深超過600米,可以輕松獵殺國際上的先進核潛艇!
鈦合金魚雷僅憑單雷命中就可擊沉大型潛艇或4萬噸級以上航母。美國曾做過試驗,單航母的單一部位可承受住大約800-1200千克高能炸藥的打擊。但是,如果是300千克的氮基炸藥,那么,相當于3000千克(3噸)高能炸藥的打擊,預計10萬噸級的超級航母都難以扛住;
這款魚雷配備先進數字聲納、全數字化的制導與控制系統以及全新的推進系統:制導系統由背景噪聲引導、磁感應、衛星定位追蹤等多種方式共同構成智能化尋的系統。魚雷在發射后立即進入高速巡航模式,有效地進行水聲對抗,無視潛艇裝備的干擾彈或干擾設備;
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