Laevade metallmaterjalide tehnoloogia tulevik: 10 peamist arengusuunda

Kaasaegse laevaarenduse protsessis on USA, Venemaa (Nõukogude Liit), Suurbritannia, Saksamaa, Prantsusmaa, Jaapan ja teised laevade jõujaamad materjalitehnoloogia areng laeva arendamise aluseks ja laeva eelkäijaks. materjalitehnoloogia arendamine peab suurt tähtsust materjalitehnoloogia arendamisel, mitte ainult erinevatel arenguperioodidel alates materjalitehnoloogia arengu tipust laeva arendamiseks strateegilise planeerimise väljatöötamiseks, investeerinud palju tööjõudu ja rahalisi vahendeid edasi kandma välja põhimaterjalide tehnoloogia, areneva materjalitehnoloogia, teadus- ja arendustegevuse ning tipptehnoloogia uurimise, kuid pöörab suurt tähelepanu ka katse- ja kontrolliplatvormide (sealhulgas katseallveelaevad) ehitamisele. Põhimaterjalide tehnoloogia uurimis- ja arendustegevus, arenev materjalitehnoloogia ja tipptehnoloogia uurimine, samuti pööratakse suurt tähelepanu katse- ja kontrolliplatvormi (sealhulgas katseallveelaeva) ehitamisele. Koos laevade arendamisega ei ole inimesed pideva innovatsiooni ja ajaga kaasas käimise kaudu välja töötanud mitte ainult mitmesuguseid materjale, mis vastavad laevade vajadustele erinevatel arendusperioodidel, vaid loonud ka tugeva materjalitehnoloogia uurimis- ja tootmisvõimsuse. terviklike kategooriate täielik tugisüsteem ja terviklikum laevamaterjalide süsteem ning laevamaterjalide tehnoloogia põhiteooriad, meetodid ja protsessid. Keskendudes laevamaterjalide tehnoloogia praegusele arengule, tuginedes kõrg- ja uue tehnoloogia arengule 21. sajandi alguses (2035 aastat tagasi), võib ennustada, et laevamaterjalide tehnoloogia arengutrend 21. sajandi alguses näitab kõrge, kompleksne, titaanist, stabiilne, ennetav, 10 peamise funktsiooniga, ilma, enne, madala ja nii edasi.

Esiteks, "kõrge" - laevakere teras on endiselt suure jõudlusega
Laevakonstruktsiooniterase tulevane arengusuund on peamiselt:
1. on endiselt kõrge jõudlusega kui peamise arengusuuna taotlemine, keskendudes terase üldise jõudluse parandamisele, sealhulgas tugevuse, plastilisuse, sitkuse, plahvatusvastased omadused, vastupidavus rabedatele kahjustustele, vastupidavus merevee korrosioonile, väsimus vastupidavuse omadused.
2. Äärmiselt keskendunud kuum- ja külmtöötlusele, keevitamisele ja muudele protsesside tulemuslikkuse uuringutele, parandab konstruktsiooniterase protsessi jõudlust kui olulist arengusuunda tulevikus.
3. Keskenduda kõrgtugevate konstruktsiooniterase koostiste kavandamisele, tehnoloogiauuringute teooria ja meetodi ettevalmistamisele ja rakendamisele, täiustada.
4. Keskendudes kõrge jõudluse arendamisele, madalate kuludega majandustulemuste saavutamisele.
Teiseks, "ühend" – suure jõudlusega multifunktsionaalsete komposiitmaterjalide uurimis- ja arendustrend on tõusuteel.
Laevakomposiitide tehnoloogia edasise arengu tendents on peamiselt:
1. Teadus- ja arendustegevus madala hinnaga / suure jõudlusega komposiitmaterjalid ja nende tooted on tuleviku peamine suundumus.
2. Lihtsalt kandes struktuurseid komposiitmaterjale multifunktsionaalsetele komposiitmaterjalidele (nii konstruktsiooni, heliisolatsiooni, heli neeldumise, summutamise, radari varguse ja muude omaduste) arendamine.
3. Laevade komposiitkonstruktsioonide ja komponentide eluiga peab üldjuhul olema üle 20 aasta ning komposiitkonstruktsioonide terviseseisundi seire- ja remonditehnoloogia uurimine ja arendus, et tagada selle pikaajaline ohutus ja töökindlus, on oluline suund tulevase arengu jaoks. .
4. Keskendumine komposiitdetailide ning nende ja teraskonstruktsiooni vahelise mugava ja usaldusväärse ühendustehnoloogia uurimisele ja arendamisele.
Kolmandaks, "titaani" suure jõudlusega titaanisulamite uurimis- ja arendustegevus ning kohustusliku rakendamise populariseerimine
Tuleviku laevakaitsematerjalide tehnoloogia peamine arengusuund on:
1. Jätkates titaanisulami olemasolevate omaduste parandamist või säilitamist, peaks see vähendama titaanisulami ja selle toodete tootmiskulusid, mis on tulevase arengu oluline suund.
2. Mugava, ohutu ja töökindla titaanisulami keevitamise ja valmistamise (painutamine, vormimine jne) protsesside ja muude tehniliste uuringute teostamine on teine ​​oluline edasise arengu suund.
3. Keskenduge laevade arendamisele, et edendada veelgi titaanisulami ja selle toodete kasutamist.
4. Täiustage veelgi titaanisulamite materjalide süsteemi, jätkake uurimist ja arendamist, laiendage mere titaanisulamist tootesarja.
Neljandaks, "varjatud" - endiselt suure jõudlusega varjatud materjalide uurimine ja arendus kui oluline arengusuund
Varjatud materjalide tehnoloogia edasise arengu põhisuund:
1. Laiahaardeline, suure jõudlusega on laevade varjatud materjalide tehnoloogia edasise arengu põhisuund.
2. Kohandage aktiivsete vibratsiooni- ja mürakontrolli komponentide nõudlusega varjatud materjalide tehnoloogia uurimisel.
3. akustiline kattekiht (sealhulgas kajavaba plaat), millel on materjalitehnoloogia uurimistöö madalsageduslik kaja ja lahtisidumine.
4. Teadusuuringud eesliinitehnoloogiate kohta, nagu akustiline stealth ja wake stealth.
5. Tehnilised uuringud uute varjatud materjalide valmistamise ja rakendamise kohta (sh katsetamine ja ehitusprotsess).

Viiendaks, "kaitse" - laevade kaitsematerjalid keskkonnakaitse ja kõrge eluiga, kuna hoogu keskmes ootab sündmusi!
Tuleviku laevakaitsematerjalide tehnoloogia peamine arengusuund on:
1. suure jõudlusega kaitsematerjalid (nagu metallisulamid, nanomaterjalid, biomimeetilised materjalid jne) asendama materjali ühe kaitsefunktsiooni arengusuunana ja püüdlema mitmeotstarbelise materjali poole, piisavalt materjali.
2. Laevade kergesti korrosiooni ja saastumist tekitavad osad (nagu mereveetorusüsteem, pealisehitus, kinnitusdetailid, vedelikukambrid jne), korrosiooni- ja saastumisomadused, mehhanismid ja kattekaitsetehnoloogia uuringud on suutelised sihtima vastavalt kohalikele tingimustele. , vastavalt materjalide kasutamisele probleemi erinevate osade kaitse probleemi lahendamiseks.
3. Pidades silmas uue rahvusvahelise mereõiguse vajadusi, samuti merekeskkonna reostuse tõsist olukorda, kaitsematerjalide tehnoloogia arendamist kaitseomaduste tugevdamise protsessis, samal ajal keskkonnakaitse taotlemist, majandus kui oluline näitaja.
4. Peaksime tugevdama parima kaitsetehnoloogia programmi uurimist kogu laeva eluea jooksul ning pöörama tähelepanu tõhusale järelevalvele ja kaitseefekti mõistlikule prognoosimisele.
5. Keskenduge laevade jaoks spetsiaalse materjalitehnoloogia uurimisele, arendustegevusele ja rakendamisele, nagu libisemisvastane, kõrge temperatuuriga tihendus ja lekkevastane ning kajutite kõrge jõudlusega keskkonnasõbralik kaunistamine.
Kuuendaks, "on" – laevadele mõeldud värviliste metallide materjale tuleb endiselt tugevdada
Laevade värviliste metallide materjalide tehnoloogia peamine arengusuund tulevikus:
1. Alumiiniumisulam. Viia läbi kõrgtugevate korrosioonikindlate alumiiniumsulamist materjalide uurimistööd, et rahuldada uue põlvkonna lennukikandjate vajadusi, et vähendada suure hulga massi, parandada konstruktsiooni väsimustugevust; samal ajal viia läbi uuringuid alumiiniumisulamist struktuuri töökindluse kohta, et parandada kiir alumiiniumlaeva konstruktsiooni, manööverdus- ja hooldusvõimet.
2. Vasesulam. Vasktorusüsteemiga laeva kõrgema vooluhulga piiri (praegu tavaliselt 3m/s) uurimine ja arendus, et lahendada praegune purpurse vase või B10 nikli-vasesulami korrosioonikindlus merevee korrosioonile või merevee korrosioonikindlus liivaga halva korrosiooniga. esitus.
3. Magneesiumisulam. Teostada magneesiumpaketi tsink-tüüpi, magneesiumpaketi alumiiniumtüüpi komposiit-ohveranoodi uuringuid, teraskonstruktsioonide pikaajalise stabiilse kaitse rakendamist.
Seitse, "ei" - avada anorgaaniliste materjalide kasutamine laevaseadmetes uutes piirkondades
Laevade anorgaaniliste materjalide tehnoloogia peamine arengusuund tulevikus on:
1. Tehke uuringuid anorgaaniliste materjalide töövõime kohta keerulises merekeskkonnas ja korrosiooniefekti seaduse kohta, parandage keskkonnaga kohanemisvõimet ning parandage tulekindluse, soojuse säilimise, vibratsiooni neeldumise ja korrosioonivastase eriomadusi.
2. Viia läbi kõrgtugeva kergbetooni valmistamise, tootmise ja pealekandmise tehnoloogia uuringuid, et edendada veelgi sarnaste mereehitiste, nagu avamere betooni puurimisplatvormid ning lao- ja transpordiplatvormid, praamid, ujuvdokid, tõstukid, arendamist ja rakendamist. laevad ja muud masinaehituslaevad.
3. Suurepärase tervikliku jõudlusega laevade siseviimistlusmaterjalide uurimine ja arendus (nagu viimistletud oskus, soojusisolatsioon, tuletõrje, korrosioonitõrje, ökonoomsus).
Kaheksa, "enne" - laevamaterjalide arengutrend, tipptehnoloogia esitleb arengutrendi õitsengut
Laevade tipptasemel materjalitehnoloogia edasine areng näitab peamiselt järgmisi suundumusi:
1. sõltumatu innovatsioon, "kapriisne", esitab uudseid eesrindlikke materjalitehnoloogiaprojekte ja teeb jõupingutusi tehniliste raskuste ületamiseks, uuenduslike läbimurrete saavutamiseks, tipptasemel materjalitehnoloogia ainulaadsete eeliste kasutamiseks, et märkimisväärselt täiustada laevavarustuse jõudlus. Nagu piesoelektriline summutus, uus vibratsioonisummutusmaterjali tehnoloogia, intelligentne nähtava valguse varjatud materjalitehnoloogia, allveelaevade vedelate kattematerjalide tehnoloogia, nanomaterjalide tehnoloogia ja muud tipptasemel materjalide tehnoloogiad.
2. Tugevdada laevaseadmete materjalitehnoloogia arendamise nõudluse uurimist, pakkuda ideid ja meetodeid uue materjalitehnoloogia uurimiseks ja arendamiseks; tugevdada uute materjalide põhimõtete, meetodite, projekteerimise ja valmistamistehnoloogia uurimist ning teha tehnilisi reserve laeva kasutamiseks.
3. Tugevdada uute materjalide ja uue tehnoloogia rakendustehnoloogia uuringuid ning vajadusel teostada maa demonstratsiooni ja kontrollimist seisukorra tagamise rajatiste kaudu või teostada rakendusuuringuid muudes laevavälistes tööstusharudes, millest saame kogemusi koguda. , täiustada tehnoloogiat ja panna alus tekkivate materjalide ühekordsele edukale kasutamisele laevavarustuses.

IX. "Kasutamine" - asendamatu materjali rakendustehnoloogia uurimise tugevdamiseks
Laevamaterjalide rakendustehnoloogia tulevane arengusuund on peamiselt:
1. Rakenduspõhise materjalitehnoloogia uurimistöö läbiviimine nii, et mis tahes materjalitehnoloogia arendamine põhineb ühel materjalitehnoloogia rakendusel, on nõudlus ruumi järele, milleks on uute materjalide ja uute tehnoloogiate uurimis- ja arendustegevuse edendamine ning rakenduste jaoks, on väga oluline.
2. Viia läbi rakendustehnoloogia uuringuid ja uute laevamaterjalide katsetõendamist ning edendada uute materjalide väljatöötamist ja rakendamist täiustatud materjalide pealekandmistehnoloogia ja suurepäraste eksperimentaalsete kontrollitulemuste abil.
3. Viia läbi uuringud uute laevamaterjalide rakendamise ja reklaamimise kohta, kontrollida laeva pardale avalduvat mõju ning otsida võimalusi reklaamimiseks ja rakendamiseks.
Kümme, "madal" - laevade materjalide tehnoloogia, nagu varemgi, odava arengu suunas
Odavate laevamaterjalide tehnoloogia tulevane arengusuund on peamiselt:
1. Teadusuuringud, luua komplekti täielikumad, võib täita tegelikku kohaldamist inseneri mõõtmine, hindamine ökonoomika laeva materjalid, põhiteooria, indeks süsteem.
2. Laeva materjalimajanduse hindamis- (arvutus) meetodi uurimine.
3. Laevamaterjalide majandusliku projekteerimise juhenddokumentide (standardite) uurimine ja koostamine.