Применение титана в военно-морском оборудовании

Титан является наиболее перспективным металлическим материалом для военно-морской техники.Он широко используется в надводных кораблях, подводных подводных лодках, глубоководных подводных аппаратах, подводном оружии, средствах связи и других областях во всем мире. В атомной подводной лодке конденсатор, теплообменник, гидролокационный кожух, система морских трубопроводов и сильфоны изготовлены из титана. Титан также широко используется в напорной оболочке, газоотводной системе дизельного двигателя, гидроакустическом кожухе, системе морских трубопроводов, сильфонах, насосах и клапанах обычных подводных лодок (636, k877 и др.). Она прошла через глобальные воды Арктики, Антарктики, экватора, Тихого, Индийского и Атлантического океанов и решила проблемы проектирования допустимых напряжений и подбора коэффициента безопасности. Титан также используется в водоструйных двигательных установках различных подводных лодок в США и Японии, которые эффективно преодолевают неблагоприятное воздействие большого индуцированного тока, вызванного перерезанием магнитной силовой линии Земли при плавании с медным сплавом.

2.1 Напорные снаряды подводных лодок и глубоководных подводных аппаратов

Когда конструкция подводной лодки фиксирована, конечная глубина погружения подводной лодки прямо пропорциональна произведению пределов текучести материала оболочки и толщины оболочки. Увеличение глубины погружения за счет утолщения напорной оболочки снизит эффективную нагрузку на подводную лодку. При сохранении эффективной нагрузки размеры подводной лодки будут увеличены до такой степени, что ее нельзя будет использовать на практике. Поэтому необходимо учитывать материалы с более высокой удельной прочностью. Среди нескольких материалов, доступных в настоящее время для оболочки подводной лодки, титановый сплав имеет лучшие характеристики (см. Таблицу 1 для конкретного сравнения). Из таблицы 1 видно, что титановый сплав очень выгоден в качестве стойкого к давлению материала оболочки для подводных лодок и глубоководных подводных аппаратов.

Свойства нескольких глубоких материалов оболочки подводных лодок

Примеры применения титана в напорной оболочке подводных лодок и глубоководных подводных лодок

2.2 Гребной винт, гребной вал и водоструйное движение

Литой титановый сплав обладает высокой удельной прочностью, высокой коррозионно-усталостной стойкостью и хорошей кавитационной стойкостью (см. табл. 3). Это идеальный материал пропеллера, особенно супер кавитационный материал пропеллера. Винт из титанового сплава имеет преимущества легкого веса, высокой эффективности движения и длительного срока службы.

Механические свойства пропеллерных материалов

2.3 Теплообменники и конденсаторы

Титан обладает отличной коррозионной стойкостью к чистой, загрязненной и пескодержащей статической и динамической воде. Высокая скорость охлаждающей воды и тонкостенная конденсаторная трубка позволяют улучшить теплоотдачу и уменьшить вес конденсатора. Адгезия титановой трубки невелика, а жидкость конденсируется в форме шарика на поверхности титана. Скорость конденсации титана более чем на 29,3% выше, чем у меди; Скорость конденсации на 35% выше, чем у нержавеющей стали 304; Скорость конденсации более чем на 17,5% выше, чем у нержавеющей стали 316, что также выгодно для теплопередачи. Коэффициент чистоты титановой трубы выше, чем у трубы из медного сплава. Вышеуказанные факторы делают теплопроводность титана ниже, чем у медного сплава B30, но эффективность теплопередачи равна или немного выше, чем у B30. В то же время коэффициент виброизоляции титановой трубы также выше, чем у трубы B30.