ایرو اسپیس فیلڈ میں ٹائٹینیم کھوٹ کا اطلاق

Ti-6Al-4V الائے بڑے پیمانے پر ریاستہائے متحدہ میں پہلے مرحلے کے راکٹ انجن کے شیل میٹریل کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ مصر دات میں بھی استعمال ہوتا ہے: دیوہیکل بیلناکار مائع راکٹ کنٹینرز؛ بین البراعظمی بیلسٹک میزائلوں اور "Minuteman" میزائلوں وغیرہ کے لیے ایک سے زیادہ کروی اور اوول انجن کیسنگ۔ دوسری طرف، کیونکہ Ti-6Al-4VELI اور Ti-5Al-2 .5SnELI مرکب میں بیچوالا عناصر، خاص طور پر آکسیجن کی مقدار کم ہوتی ہے، اور انتہائی کم درجہ حرارت پر استعمال کیا جا سکتا ہے، یہ مرکبات راکٹوں اور میزائلوں کے لیے مائع ہائیڈروجن کنٹینرز کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، اور "مرکری" خلائی جہاز کے لیے اور ایئر ٹائٹ ماڈیول " جیمنی" خلائی جہاز، اور "اپولو" خلائی جہاز کے اہم ساختی حصے جو کامیابی سے چاند پر اترے۔

صنعتی خالص ٹائٹینیم کے استعمال کے علاوہ، Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al{{6} }VELI، اور Ti-5Al-2.5SnELI ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب میں استعمال ہوتا ہے ایرو اسپیس انڈسٹری میں، Ti-7Al-4Mo, Ti{{12} }}Al-2.5V، Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al ، اور Ti/B-Al جامع مواد۔

خلائی شٹل دنیا کا قدیم ترین انسان بردار خلائی جہاز ہے جسے بار بار استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ترقی 1972 میں شروع ہوئی، اور پہلی پرواز 1981 میں کامیاب ہوئی۔ اسپیس شپ میں چھوٹے پروں والے طیارے، ایک 47 میٹر لمبا بیرونی ایندھن کا کنٹینر، اور 2 ٹھوس ایندھن والے راکٹ بوسٹرز ہیں جن کی کل مقدار 500t ہے۔

مداری خلائی جہاز 37 میٹر لمبا ہے اور اس کا وزن تقریباً 68 ٹن ہے۔ یہ سائز تقریباً جیٹ ٹرانسپورٹ ہوائی جہاز DC-9 کے برابر ہے۔ یہ اب تک کا سب سے بڑا انسان بردار خلائی جہاز ہے۔ اس کا کارگو کمپارٹمنٹ 18m لمبا اور 5m قطر کا ہے اور یہ 29.5t کارگو کو زمین کے مدار تک پہنچا سکتا ہے۔

خلائی شٹل کو راکٹ کی طرح لانچ کیا جا سکتا ہے اور خلائی جہاز کی طرح یہ زیادہ سے زیادہ 1000 کلومیٹر کی بلندی کے ساتھ مدار میں اڑ سکتا ہے اور بغیر زور کے ہوائی جہاز کی طرح گلائیڈ اور لینڈ کر سکتا ہے۔ یہ خلائی شٹل بنیادی طور پر ایک خلائی نقل و حمل کا جہاز ہے، اس لیے اس کی افادیت کو جانچنے کے لیے ایک پیرامیٹر زمین اور زمین کے مدار کے درمیان لے جانے والے پے لوڈ کی مقدار ہے۔ اس پے لوڈ کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے، ٹائٹینیم مرکبات ایرو اسپیس موٹر کے اجزاء کے لیے ایک اہم مواد ہیں۔

گردش کرنے والے خلائی جہاز کی ڈیزائن لائف 100 پروازیں ہیں، اور ہر پرواز 7 سے 30 دن تک خلا میں رہتی ہے۔ خلائی جہاز انسانوں سے لیس ہے، اس لیے اسے خلائی ماحول کے مطابق ڈھالنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے (خلا، مدار میں درجہ حرارت کا انتہائی فرق، فضا میں دوبارہ داخل ہونے پر گرمی وغیرہ)، اور اسے بار بار استعمال کیا جاتا ہے۔

1. ہائی پریشر والا برتن

ٹائٹینیم مرکبات بہت سی جگہوں پر استعمال ہوتے ہیں کیونکہ وہ خلائی جہاز کے چکر لگانے والی گاڑیوں کا مجموعی وزن کم کر سکتے ہیں۔ ٹائٹینیم کا بنیادی استعمال کا حصہ ضروری ایندھن اور گیس سے بھرا ہوا ہائی پریشر کنٹینر ہے۔ ہلکا پھلکا ٹائٹینیم الائے کنٹینر NASA کے Gemini خلائی جہاز اور Apollo خلائی جہاز پر Ti-6Al-4V الائے کا استعمال کرتے ہوئے کامیابی کے ساتھ تیار کیا گیا تھا۔ اپالو خلائی جہاز پر لوہے کے دباؤ والے برتن نے درحقیقت 1.5 کے حفاظتی عنصر کے ساتھ ایک بے مثال ڈیزائن استعمال کیا ہے، جو پہلے تقریباً 4 کے حفاظتی عنصر کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا تھا۔ مدار میں ہائی پریشر اسٹوریج کنٹینر کے وزن کو مزید کم کرنے کے لیے۔ خلائی شٹل، پتلی دیواروں والے ٹائٹینیم کنٹینر کی سطح پر سفید چڑیا کا ریشہ شامل کرنے کا طریقہ اپنایا جاتا ہے۔

کمپریسڈ گیس کو ذخیرہ کرنے کے لیے پریشر برتن۔ "پرولر" سیٹلائٹ اور بوسٹر 14 ٹائٹینیم کنٹینرز کا اشتراک کرتے ہیں، جس سے وزن میں 272 کلو گرام کمی واقع ہوتی ہے۔

مائع پروپیلنٹ کو ذخیرہ کرنے کے لیے دباؤ والا برتن۔ "اپولو" خلائی جہاز پر تقریباً 50 پریشر ویسلز استعمال کیے گئے، جن میں سے 85 فیصد ٹائٹینیم سے بنے تھے۔ ہرکولیس Ⅲ ٹرانزیشن اسٹیج انجن، ٹائٹینیم الائے پروپیلنٹ ٹینک میں سوئچ کرنے کے بعد وزن 35 فیصد کم ہو جاتا ہے۔

2. انجن ہاؤسنگ

ٹھوس ایندھن راکٹ موٹر کیس. "Minuteman" بین البراعظمی میزائل کے دوسرے مرحلے کے راکٹ انجن میں 30 فیصد سے 40 فیصد وزن کم کرنے کے لیے Ti64 مرکب استعمال کیا گیا ہے۔

مائع ایندھن راکٹ موٹر کیس. "اپولو" قمری ماڈیول ڈیسنڈنگ انجن کے کمبشن چیمبر کا پریشر شیل Ti64 الائے سے بنا ہے۔

3. مختلف ساختی حصے

"جیمنی" خلائی جہاز میں 7 قسم کے ٹائٹینیم الائے گریڈ استعمال کیے گئے ہیں، اور 570 کلوگرام ٹائٹینیم کے پرزے استعمال کیے گئے ہیں، جو ساختی وزن کا 84 فیصد بنتے ہیں۔ "اپولو" خلائی جہاز کے بریکٹ، فکسچر، اور بندھن سب ٹائٹینیم سے بنے ہیں، جن میں کل 68t ٹائٹینیم استعمال کیا گیا ہے۔

4. ہائیڈرولک پائپنگ

خلائی شٹل کی آئل پریشر پائپنگ Ti-3Al-2.5V مرکب سے بنی ہموار پائپوں کا استعمال کرتی ہے۔ اس مرکب کے استعمال کی وجہ سے وزن 40 فیصد سے زیادہ کم کیا جا سکتا ہے۔ تھکاوٹ کے فریکچر کی حساسیت کو کم کرنے اور نظام کی اصل زندگی کو بہتر بنانے کے لیے، مختلف ٹیوبوں کی اسمبلی خودکار تشکیل کا استعمال کرتی ہے۔