Tiến độ nghiên cứu ứng dụng phương tiện lặn mới bằng hợp kim titan
Trong một thời gian dài, các vật liệu được sử dụng trong hệ thống đường ống và tấm che sonar chịu áp lực của các tàu hải quân của chúng ta về cơ bản là thép carbon, hợp kim nhôm và thép không gỉ. Điều đáng chú ý là Nga (Liên Xô cũ) cũng sử dụng những vật liệu thông thường này, nhưng sau đó hầu hết họ chuyển sang sử dụng hợp kim titan và hiệu quả ứng dụng cuối cùng là tốt.
Ví dụ, tàu ngầm hạt nhân K166 được đóng vào cuối năm 1968, thân tàu, hệ thống đường ống và một số lượng lớn các thiết bị, máy móc khác đều được làm bằng hợp kim titan. Và vào đầu những năm 1970, tàu ngầm hạt nhân tấn công lớp A đã thu hút sự chú ý trên toàn thế giới, là tàu ngầm hạt nhân nhỏ nhất thế giới vào thời điểm đó với trọng tải nhỏ nhất (độ rẽ nước dưới nước là 3120 tấn), tốc độ hành trình nhanh nhất (tốc độ tối đa dưới nước là 41kn), và lần lặn sâu nhất. (Độ sâu lặn là 700m, độ sâu lặn giới hạn là 750m), tàu ngầm hạt nhân tiên tiến nhất cũng được chế tạo bằng hợp kim titan làm vật liệu chính.
Nga và Ukraine có lao động lành nghề và thiết bị thử nghiệm tinh vi, đồng thời đã sản xuất nhiều loại phương tiện dưới nước như MIR2, URAN-1, MASK-2, v.v. từ tàu vũ trụ Công nghệ vật liệu là sở trường của họ.
Ngoài Nga và Ukraine, các quốc gia khác cũng đã tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực ứng dụng hợp kim titan. Hoa Kỳ bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng tàu lặn hợp kim titan vào những năm 1960. Tàu lặn "Sea Cliff" được chế tạo vào năm 1981 và 1982 được trang bị cabin quan sát và thao tác làm bằng hợp kim titan. Các cấu trúc chính của tàu lặn "Nautilus" do Pháp phát triển năm 1985, tàu lặn khảo sát "Deep Sea 6500" của Nhật Bản, tàu lặn có người lái "Jiaolong" và phương tiện tự hành dưới nước "Cá mập cam" do nước tôi tự phát triển Các thành phần được làm bằng titan hợp kim.
Hợp kim titan cũng đã tạo ra những bước đột phá mới trong lĩnh vực nghiên cứu phương tiện lặn sâu và quy mô lớn ở nước tôi. Do tính chất cơ học tốt, tuổi thọ cao và chi phí bảo trì thấp, việc ứng dụng hợp kim titan trong tàu ngầm có những ưu điểm rõ ràng, đặc biệt đối với vật liệu vỏ của thiết bị lặn sâu không chỉ cần có độ bền cực cao và độ dẻo dai tốt. Ngoài ra, nó cần phải có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, truyền âm thanh, không nhiễm từ và các đặc tính toàn diện khác, vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng vật liệu hợp kim titan hiệu suất cao là xu hướng phát triển chính và đã có những đột phá công nghệ nhất định.
Đại học Công nghệ Đại Liên Wang Lei et al. đã đề xuất một máy đẩy nam châm vĩnh cửu đồng bộ hình trụ được sử dụng trong các robot dưới nước. Tay áo cách ly được làm bằng vật liệu hợp kim titan. Hu Ren của Đại học Chiết Giang đã xác định rằng hợp kim titan được sử dụng làm vật liệu chống nước thông qua phân tích khả năng chịu áp lực của các vật liệu khác nhau. Vật liệu vỏ chịu áp lực của tàu lượn, nắp đầu bịt kín dưới biển sâu 7000m được hỗ trợ bởi dự án thí điểm của Viện Khoa học Trung Quốc cũng được làm bằng hợp kim titan.
Hợp kim titan có hiệu suất vượt trội trong lĩnh vực lặn sâu có người lái. Tàu lặn có người lái "Deep Sea Warrior" do nước tôi tự phát triển có độ sâu hoạt động tối đa là 4500m và tàu lặn có người lái "Jiaolong" đã lặn thành công ở độ sâu 7000m. "KHÔNG." Tàu lặn có người lái đã chinh phục thành công "Cực thứ tư của Trái đất" ở rãnh Mariana, với độ sâu đáy 10909m. Vỏ áp suất của các loại tàu lặn này được làm bằng vật liệu hợp kim titan có độ bền cao, và các cấu trúc chính khác cũng được làm bằng vật liệu hợp kim titan. Có thể nói, hợp kim titan đã đóng một vai trò to lớn trong lĩnh vực chế tạo phương tiện dưới nước mới hiện nay ở nước tôi, đồng thời cũng sẽ đóng vai trò tích cực trong việc nghiên cứu và phát triển các phương tiện hiệu suất cao trong tương lai.
