Григорий Николаев - Металл Века

В последние годы в США почти все резервуары, предназначенные для хранения сжатых и сжиженных газов на ракетах, изготовляли из титановых сплавов. Эти сплавы применяют также для изготовления реактивных сопел, станин двигателя, коммуникаций подачи топлива и окислителя и других важных узлов ракет.

Из титановых сплавов делают корпуса ракет, работающих на твердом топливе, что дает весьма существенные преимущества. Так, например, благодаря применению титана корпус второй ступени межконтинентального баллистического снаряда ”Минитмэн-2” имеет массу всего 160 кг, тогда как точно такой же корпус из стали имел бы массу 290 кг. Стоимость корпуса всего лишь на 20 процентов выше стоимости стального.

Экономия массы ракет улучшает их основные характеристики — скорость и дальность полета, грузоподъемность и т.п. Но уменьшение массы — не единственное преимущество, которое дает титан.

Корпуса ракет, изготовленные из нового промышленного металла, отличаются высокой жесткостью и продольной устойчивостью. Титановый корпус реактивного снаряда легче обрабатывается резанием и не требует в отличие от стали дополнительной термической обработки сварного шва.

Высокая коррозионная стойкость титановых сплавов, их жаропрочность позволяют изготовлять из них форсуночные головки и форсунки ракет. В частности, титановый сплав применен для передней части корпуса ракеты ”Авангард”. В результате трения о воздух эта чать корпуса сильно нагревается, ее температура в некоторые моменты превышает 800°С. Но титановый сплав выдерживает такой нагрев и даже при столь высокой температуре обеспечивает необходимую прочность конструкции.

Сплав системы титан — алюминий — ванадий исследовали и как конструкционный материал ионных ракетных двигателей. Из этого сплава разработана конструкция труб, отходящих от титановых сосудов к двигателю. Такое соединение может выдерживать вибрационные нагрузки, сильные удары, резкие колебания температур за короткий промежуток времени.

Предлагают использовать титановые сплавы в опорной конструкции термоядерного двигателя. Топливные баки из титановых сплавов для хранения жидкого кислорода и водорода не разрушаются при сверхнизких температурах, как это бывает с большинством металлов, напротив — они становятся еще прочнее.

Титан использован в конструкциях таких хорошо известных американский ракет, как ”Аджена*\ ”Тор”, "Титан”, ”Эйблстар”, в управляемом снаряде ”Першинг”, морской ракете ”Поларис”. Новый конструкционный материал используется также в ракетостроении Японии, ФРГ и других зарубежных стран.

Крупными потребителями титана станут со временем артиллерия и бронетанковые войска.

Согласно опубликованной информации, уже довольно продолжительное время в США, например, ведутся исследования опытных образцов армейской боевой техники из сплавов титана. Вполне понятно, что при этом основное внимание направлено на оружие, которое переводят по воздуху или переносят вручную.

Еще в начале 50-х годов сотрудники лаборатории Уотертаунского арсенала предложили изготовить из титана опорную плиту миномета. Замена стали титаном и некоторая конструктивная переделка позволили вместо двух деталей плиты общей массой 22 килограмма изготовить одну деталь массой 11 килограммов, переносить которую в состоянии один человек.Успешно прошли испытания титановые крестовины лафетов, кронштейны зенитных орудий, цилиндры противооткатных приспособлений, орудийные станки и пламегасители. Титановые артиллерийские пламегасители повышают эффективность использования орудий и отлично противостоят развивающимся при стрельбе нагрузкам, а новые крестовины лафетов почти вдвое легче старых стальных.

В 1960 году лаборатория сконструировала безоткатное атомное орудие малой мощности ”Дэви Крокетт” для вооружения пехоты. Применение титановых сплавов позволило сделать это орудие легким и портативным, хорошо противостоящим коррозии.

Самые первые исследования нового промышленного металла показали, что он пригоден и для изготовления брони. Более того, использование титановой брони, снарядостойкость которой такая же, как у стали, дает экономию массы до 25 процентов, а сплавы титана повышенного качества позволяют облегчить броню почти вдвое. Если же при этом массу ее оставить без изменения, то надежность защиты значительно повышается. Опытные работы по изготовлению из титана отдельных деталей среднего танка в США ведут уже давно, однако, по мнению американских специалистов, использование этого металла в серийном танкостроении возможно лишь в будущем.