Bir aydan sonra 15 may 1957-ci ildə baş verən R-7 raketinin ilk buraxılışından düz yarım əsr keçəcək. Hələ də bütün kosmonavtlarımızı daşıyan bu raket dizayn ideyasının tikinti materialı üzərində qeyd-şərtsiz qələbəsidir. Maraqlıdır ki, buraxılışından düz 30 il sonra, 15 may 1987-ci ildə, əksinə, 30 il əvvəl mövcud olmayan çoxlu ekzotik materiallardan istifadə edilən Energia raketinin ilk buraxılışı baş verdi.

Stalin Korolevə V-2-nin surətini çıxarmaq vəzifəsini qoyanda onun materiallarının çoxu o vaxtkı sovet sənayesi üçün yeni idi, lakin 1955-ci ilə qədər dizaynerlərin ideyalarını həyata keçirməsinə mane ola biləcək problemlər artıq aradan qalxmışdı. Bundan əlavə, R-7 raketinin yaradılması üçün istifadə olunan materiallar hətta 1955-ci ildə də yeni deyildi - axı, raketin kütləvi istehsalı zamanı vaxt və pul xərclərini nəzərə almaq lazım idi. Buna görə də, onun dizaynının əsası uzun müddətdir mənimsənilmişdir alüminium ərintiləri.

Əvvəllər alüminiumu "qanadlı metal" adlandırmaq moda idi, vurğulayırdı ki, əgər bir quruluş yerdə və ya relslərdə deyil, uçursa, o zaman alüminiumdan hazırlanmalıdır. Əslində çoxlu qanadlı metallar var və bu tərif çoxdan modadan çıxıb. Şübhə yoxdur ki, alüminium yaxşıdır, kifayət qədər ucuzdur, ərintiləri nisbətən möhkəmdir, emal etmək asandır və s. Amma tək alüminiumdan təyyarə düzəldə bilməzsiniz. Pistonlu bir təyyarədə ağac olduqca uyğun oldu (hətta R-7 raketinin alət bölməsində kontrplak arakəsmələri var!). Alüminiumu aviasiyadan miras alan raket texnologiyası bu metaldan istifadə etməyə başladı. Amma onun imkanlarının darlığı məhz burada üzə çıxdı.

Alüminium

"Qanadlı metal", təyyarə dizaynerlərinin sevimlisi. Saf alüminium poladdan üç dəfə yüngüldür, çox çevikdir, lakin çox möhkəm deyil.

Yaxşı bir struktur materialı etmək üçün ondan ərintilər hazırlanmalıdır. Tarixən birincisi duralumin (duralumin, duralumin, biz bunu ən çox adlandırırıq) idi - bu adı ilk dəfə 1909-cu ildə təklif edən Alman şirkəti (Düren şəhərinin adından) ərintiyə verilmişdir. Bu ərinti, alüminiumdan əlavə, az miqdarda mis və manqan ehtiva edir ki, bu da onun gücünü və sərtliyini kəskin şəkildə artırır. Lakin duraluminin mənfi cəhətləri də var: qaynaq edilə bilməz və ştamplamaq çətindir (istilik müalicəsi tələb olunur). Zamanla tam güc qazanır, bu proses "yaşlanma" adlanır və istilik müalicəsindən sonra ərinti yenidən köhnəlməlidir. Buna görə də, ondan hazırlanmış hissələr perçin və boltlar ilə bağlanır.

Raketdə yalnız "quru" bölmələr üçün uyğundur - pərçimlənmiş dizayn təzyiq altında möhkəmliyə zəmanət vermir. Tərkibində maqnezium olan ərintilər (adətən 6% -dən çox deyil) deformasiya və qaynaq edilə bilər. Onlar R-7 raketində ən boldur (xüsusən də bütün tanklar onlardan hazırlanır).

Amerikalı mühəndislərin ixtiyarında onlarla fərqli komponentdən ibarət daha güclü alüminium ərintiləri var idi. Amma hər şeydən əvvəl bizim ərintilərimiz xassələrinin çeşidinə görə xaricdəkilərdən daha aşağı idi. Aydındır ki, müxtəlif nümunələr tərkibində bir qədər fərqlənə bilər və bu, mexaniki xüsusiyyətlərin fərqliliyinə səbəb olur. Dizaynda çox vaxt orta gücə deyil, ərintilərimizdə orta səviyyədən nəzərəçarpacaq dərəcədə aşağı ola bilən minimum və ya zəmanətli gücə etibar etmək lazımdır.

20-ci əsrin son rübündə metallurgiyanın inkişafı alüminium-litium ərintilərinin yaranmasına səbəb oldu. Əvvəllər alüminiuma əlavələr yalnız gücü artırmaq məqsədi daşıyırdısa, litium ərintini nəzərəçarpacaq dərəcədə yüngülləşdirməyə imkan verdi. “Energia” raketinin hidrogen çəni alüminium-litium ərintisindən, “Şattle” tankları isə indi ondan hazırlanır.

Nəhayət, alüminium əsaslı ən ekzotik material bora-alüminium kompozitidir, burada alüminium eyni rol oynayır. epoksi qatranı fiberglasda: yüksək güclü bor liflərini bir yerdə saxlayır. Bu material yerli astronavtikaya yenicə tətbiq olunmağa başlamışdır - Sea Launch layihəsində iştirak edən DM-SL yuxarı pilləsinin ən son modifikasiyasının tankları arasındakı truss ondan hazırlanmışdır. Dizaynerin seçimi son 50 ildə xeyli zənginləşib. Buna baxmayaraq, həm o zaman, həm də indi alüminium raketdə 1 nömrəli metaldır. Ancaq təbii ki, bir sıra başqa metallar var ki, onlarsız raket uça bilməz.

Kosmos dövrünün ən dəbli metalı. Məşhur inancın əksinə olaraq, titan raket sənayesində çox geniş istifadə edilmir - titan ərintiləri əsasən istehsal etmək üçün istifadə olunur. qaz balonları yüksək təzyiq(xüsusilə helium üçün). Titan ərintiləri maye oksigen və ya maye hidrogen çənlərinə yerləşdirildikdə daha möhkəm olur, nəticədə daha yüngül çəki olur. Bununla birlikdə, heç vaxt astronavtlarla uçmayan TKS kosmik gəmisində dok mexanizmlərinin sürücüsü pnevmatik idi; Hər silindrin çəkisi 19 kiloqram idi. Bu, eyni tutumlu standart qaynaq qutusundan demək olar ki, beş dəfə yüngüldür, lakin təzyiqin yarısı üçün nəzərdə tutulmuşdur!

Dəmir

Hər hansı bir mühəndislik strukturunun əvəzsiz elementi. Dəmir, müxtəlif yüksək möhkəmlikli paslanmayan poladlar şəklində, raketlərdə ən çox istifadə edilən ikinci metaldır. Yükün böyük bir struktur üzərində paylanmadığı, lakin bir nöqtədə və ya bir neçə nöqtədə cəmləşdiyi yerdə polad alüminium üzərində qalib gəlir. Polad daha sərtdir - ölçüləri yük altında "üzən" olmayan poladdan hazırlanmış bir quruluş, demək olar ki, həmişə alüminiumdan daha yığcam və bəzən daha yüngüldür. Polad vibrasiyaya daha yaxşı dözür, istiliyə daha dözümlüdür, polad daha ucuzdur, ən ekzotik növlər istisna olmaqla, polad, axırda raketin buraxılış quruluşu üçün lazımdır, onsuz bir raket - yaxşı, bilirsiniz ...

Amma raket tankları da poladdan hazırlana bilər. Möhtəşəm? Bəli. Bununla belə, ilk Amerika qitələrarası raketi Atlas nazik divarlı tanklardan istifadə etdi paslanmayan poladdan. Polad raketin alüminiumdan üstün olması üçün bir çox şeyi kökündən dəyişmək lazım idi. Mühərrik bölməsinin yaxınlığında çənlərin divar qalınlığı 1,27 millimetrə (1/20 düym) çatdı, daha yüksəklərdən istifadə edildi nazik təbəqələr, və kerosin çəninin ən yuxarı hissəsində qalınlıq cəmi 0,254 millimetr (0,01 düym) idi. Eyni prinsipə uyğun olaraq hazırlanmış Centaur hidrogen yuxarı pilləsi ülgüc kimi qalın bir divara malikdir - 0,127 millimetr!

Belə bir nazik divar hətta öz çəkisi altında da çökəcək, buna görə də formasını yalnız daxili təzyiq hesabına saxlayır: istehsal anından etibarən çənlər möhürlənir, şişirilir və artan daxili təzyiqdə saxlanılır. İstehsal prosesində divarlar içəridən xüsusi tutucular tərəfindən dəstəklənir. Bu prosesin ən çətin mərhələsi dibinin silindrik hissəyə qaynaqlanmasıdır. Nəticədə bir keçiddə tamamlanmalı idi, hər biri iki cüt olan bir neçə qaynaqçı qrupu on altı saat ərzində bunu etdi; briqadalar dörd saatdan bir bir-birini əvəz edirdi. Bu vəziyyətdə iki cütdən biri tankın içərisində işləyirdi.

Əmin olmaq üçün asan iş deyil. Amma məhz bu raketdə amerikalı Con Qlenn ilk dəfə orbitə çıxdı. Və sonra o, gözəl idi və Uzun hekayə, və Kentavr bloku hələ də bu günə qədər uçur. V-2, yeri gəlmişkən, polad gövdəyə də sahib idi - polad yalnız R-5 raketində tamamilə tərk edildi, burada polad gövdə çıxarıla bilən döyüş başlığına görə lazımsız oldu. "Raket gücü baxımından" üçüncü yerdə hansı metal yerləşə bilər? Cavab aydın görünə bilər. titan? Belə çıxır ki, ümumiyyətlə deyil.

Mis

Elektrik və istilik texnologiyasının əsas metalı. Yaxşı, qəribə deyilmi? Kifayət qədər ağır, çox güclü deyil, poladla müqayisədə əriyir, yumşaqdır, alüminiumla müqayisədə bahalıdır, lakin buna baxmayaraq əvəzolunmaz bir metaldır.

Bütün bunlar misin dəhşətli istilik keçiriciliyindən gedir - o, ucuz poladdan on dəfə, bahalı paslanmayan poladdan isə qırx dəfə çoxdur. Alüminium həm də istilik keçiriciliyinə və eyni zamanda ərimə nöqtəsinə görə misdən daha aşağıdır. Bizə isə bu çılğın istilik keçiriciliyi raketin tam ürəyində - onun mühərrikində lazımdır. Raket mühərrikinin daxili divarı, raket ürəyinin üç min dərəcə istiliyini saxlayan misdən hazırlanmışdır. Divarın əriməsinin qarşısını almaq üçün o, kompozit hazırlanır - xarici, polad, mexaniki yükləri saxlayır və daxili, mis, istiliyi udur.

Divarlar arasındakı nazik boşluqda yanacaq axını var, tankdan mühərrikə doğru gedir və sonra məlum olur ki, mis poladdan üstündür: fakt budur ki, ərimə temperaturu üçdə bir fərqlənir, lakin istilik keçiriciliyi onlarladır. dəfə. Beləliklə, polad divar misdən əvvəl yanacaq. R-7 mühərrik burunlarının gözəl "mis" rəngi raketlərin buraxılış sahəsinə daşınması ilə bağlı bütün fotoşəkillərdə və televiziya reportajlarında aydın görünür.

R-7 raket mühərriklərində daxili "yanğın" divarı təmiz misdən deyil, tərkibində cəmi 0,8% xrom olan xrom bürüncdən hazırlanır. Bu, istilik keçiriciliyini bir qədər azaldır, lakin eyni zamanda maksimumu artırır əməliyyat temperaturu(istilik müqaviməti) və texnoloqların həyatını asanlaşdırır - təmiz mis çox özlüdür, onu kəsməklə emal etmək çətindir və qabırğaları xarici birinə yapışdırıldığı daxili gödəkçədə frezeləmək lazımdır. Qalan tunc divarın qalınlığı yalnız bir millimetrdir, qabırğalar eyni qalınlıqdadır və aralarındakı məsafə təxminən 4 millimetrdir.

Mühərrikin təzyiqi nə qədər aşağı olarsa, soyutma şəraiti bir o qədər pis olur - yanacaq sərfiyyatı daha azdır və nisbi səth sahəsi müvafiq olaraq daha böyükdür. Buna görə də, kosmik gəmilərdə istifadə olunan aşağı təzyiqli mühərriklərdə yalnız soyutma üçün yanacaq deyil, həm də oksidləşdirici - azot turşusu və ya azot tetroksidindən istifadə etmək lazımdır. Belə hallarda, qorunmaq üçün turşunun axdığı tərəfdə mis divar xromla örtülməlidir. Ancaq buna da dözmək lazımdır, çünki mis yanğın divarı olan bir mühərrik daha səmərəlidir.

Ədalətli olmaq üçün deyək ki, polad daxili divarı olan mühərriklər də mövcuddur, lakin onların parametrləri, təəssüf ki, daha pisdir. Söhbət təkcə güc və ya təkanla bağlı deyil, yox, mühərrikin mükəmməlliyinin əsas parametri - xüsusi impuls - bu halda üçdə bir olmasa da, dörddə bir az olur. "Orta" mühərriklər üçün bu 220 saniyə, yaxşı olanlar üçün - 300 saniyə və Shuttle-ın arxasında üçü olan ən yaxşı "sərin və mürəkkəb" mühərriklər üçün - 440 saniyədir. Doğrudur, mis divarlı mühərriklər bunu dizaynlarının mükəmməlliyinə deyil, maye hidrogenə borcludurlar. Belə bir kerosin mühərriki hazırlamaq hətta nəzəri cəhətdən mümkün deyil. Bununla birlikdə, mis ərintiləri nəzəri səmərəliliyinin 98% -ni raket yanacağından "sıxmağa" imkan verdi.

Gümüş

Qədim dövrlərdən bəri bəşəriyyətə məlum olan qiymətli metal. Heç bir yerdə olmadan edə bilməyəcəyiniz bir metal. Məşhur şeirdə dəmirdən əskik olan mismar kimi, hər şeyi öz üzərində saxlayır. Maye raket mühərrikində misi poladla birləşdirən odur və bəlkə də onun mistik mahiyyəti burada təzahür edir. Digər tikinti materiallarının heç birinin mistisizmlə heç bir əlaqəsi yoxdur - mistik iz əsrlər boyu yalnız bu metalı izləyir. Və bu, mis və ya dəmirdən xeyli uzun olan insanlar tərəfindən istifadə edildiyi tarix boyu belə olmuşdur. Yalnız on doqquzuncu əsrdə kəşf edilən və hətta sonralar - iyirminci illərdə nisbətən ucuzlaşan alüminium haqqında nə deyə bilərik.

Bəşər sivilizasiyasının bütün illərində bu qeyri-adi metalın çoxlu sayda tətbiqi və müxtəlif peşələri olmuşdur. O, bir çoxlarının şərəfini qorudu unikal xassələri, insanlar yalnız öz texniki və elmi fəaliyyət, həm də sehrdə. Məsələn, uzun müddətə"Hər cür pis ruhların ondan qorxduğuna" inanılırdı.

Bu metalın əsas çatışmazlığı onun yüksək qiyməti idi, buna görə də ondan həmişə qənaətlə, daha doğrusu, ağıllı şəkildə istifadə edilməli idi - narahat olmayan insanların bunun üçün gəldiyi növbəti tətbiqin tələb etdiyi kimi. Gec-tez onun üçün müəyyən əvəzedicilər tapıldı, zaman keçdikcə az və ya çox uğur qazanaraq onu əvəz etdi.

Bu gün, demək olar ki, gözümüzün qabağında, demək olar ki, əsr yarım ərzində həyatımızı daha mənzərəli və salnamələri daha etibarlı edən fotoqrafiya kimi insan fəaliyyətinin belə gözəl sahəsindən yoxa çıxır. Və əlli (və ya daha çox) il əvvəl o, ən qədim sənətkarlıqlardan birində - sikkəçilikdə yer itirməyə başladı. Əlbəttə ki, bu metaldan sikkələr bu gün də istehsal olunur - ancaq yalnız əyləncəmiz üçün: onlar çoxdan faktiki pul olmaqdan çıxdılar və mallara - hədiyyələrə və kolleksiyalara çevrildilər.

Ola bilsin ki, fiziklər teleportasiya ixtira etdikdə və raket mühərriklərinə ehtiyac qalmayanda, son saat və onun tətbiqinin başqa bir sahəsi. Amma indiyədək onun üçün adekvat əvəz tapmaq mümkün olmayıb və bu unikal metal raket elmində - eləcə də ov vampirlərində misilsiz olaraq qalır.

Yəqin ki, yuxarıda göstərilənlərin hamısının gümüşə aid olduğunu təxmin etdiniz. GIRD dövründən bəri və indiyə qədər yanma kamerasının hissələrini birləşdirməyin yeganə yolu raket mühərrikləri içərisində gümüş lehimlərlə lehimləmə qalır vakuum sobası və ya inert qazda. Bu məqsədlə gümüşsüz lehimlər tapmaq cəhdləri indiyə qədər heç bir nəticə verməyib. Müəyyən dar ərazilərdə bu problem bəzən həll edilə bilər - məsələn, soyuducular indi mis-fosfor lehimindən istifadə edərək təmir olunur - lakin maye raket mühərriklərində gümüşün əvəzi yoxdur. Böyük maye yanacaqlı raket mühərrikinin yanma kamerasında onun tərkibi yüzlərlə qrama, bəzən isə bir kiloqrama çatır.

Gümüş minilliklər adətinə görə qiymətli metal adlanır. Məsələn, berilyumu götürək. Bu metal gümüşdən üç dəfə bahadır, lakin o, kosmik gəmilərdə də istifadə olunur (raketlərdə olmasa da). Əsasən neytronları yavaşlatmaq və əks etdirmək qabiliyyəti ilə tanınır nüvə reaktorları. Daha sonra konstruksiya materialı kimi istifadə olunmağa başladı.

Əlbəttə ki, fəxrlə "qanadlı" adlandırıla bilən bütün metalları sadalamaq mümkün deyil və buna ehtiyac yoxdur. 1950-ci illərin əvvəllərində mövcud olan metalların monopoliyası uzun müddətdir şüşə və karbon lifi ilə gücləndirilmiş plastiklər tərəfindən pozulmuşdur. Bu materialların yüksək qiyməti onların birdəfəlik raketlərdə yayılmasını ləngidir, lakin onlar təyyarələrdə daha geniş şəkildə tətbiq olunur. Yuxarı pilləli mühərriklər üçün faydalı yükü və karbon lifli nozziləri əhatə edən karbon lifli örtüklər artıq mövcuddur və tədricən rəqabətə başlayır. metal hissələri. Ancaq tarixdən məlum olduğu kimi, insanlar təxminən on min ildir metallarla işləyirlər və bu materialların əvəzedicisini tapmaq o qədər də asan deyil.

Bir çoxumuz nə qədər olduğunu düşünmürük maraqlı faktlar metallar haqqında bilmirik. Bu gün metalların qeyri-adi xüsusiyyətləri haqqında sizə xəbər verəcək başqa bir məqalədir. İlk öncə sizə insanın kosmosa uçuşları sayəsində əldə edilən heyrətamiz kəşfdən danışmaq istərdik.

Belə ki, yerin atmosferi metalın reaksiya verdiyi böyük miqdarda oksigen ehtiva edir. Metalın səthində sözdə oksid filmi əmələ gəlir. Bu film metalları xarici təsirlərdən qoruyur. Ancaq kosmosda iki metal parçası götürsəniz və onları bir-birinin yanına qoysanız, onlar dərhal monolit bir parça meydana gətirərək bir-birinə yapışacaqlar. Astronavtlar adətən örtülmüş alətdən istifadə edirlər nazik təbəqə plastiklər. Kosmosda sadəcə Yerdən götürülmüş artıq oksidləşmiş metallardan istifadə edə bilərsiniz.

Kainatda dəmir

Yerin torpağında ən çox yayılmış metal alüminiumdur, lakin bütün planeti bütövlükdə götürsək, dəmir liderlik edəcək. Yerin nüvəsinin əsasını təşkil edən dəmirdir. Kainat miqyasında dəmir populyarlıq baxımından dördüncü yerdədir.

Təbiətdəki ən bahalı metal rodiumdur. Bir qramı təxminən 175 min dollardır. Lakin laboratoriyada əldə edilən ən bahalı metal Kaliforniya 252-dir. Bu metalın bir qramı 6,5 milyon dollara başa gələcək. Təbii ki, belə metalın istehsalı üçün reaktorlar yalnız zəngin ölkələrdə - ABŞ və Rusiyada mövcuddur. Bu gün Yer kürəsində 5 qramdan çox belə metal yoxdur.

California 252 xərçəngin müalicəsi üçün tibbdə geniş istifadə olunur. Bundan əlavə, kalifornium qaynaqların keyfiyyətini təyin etmək üçün sənayedə istifadə olunur. Kalifornium reaktorları işə salarkən, yeraltı suların aşkarlanması üçün geologiyada istifadə edilə bilər.

Şübhəsiz ki, çox tezliklə onlar kosmos sənayesində kaliforniumdan istifadə etməyə başlayacaqlar.

Texnologiyanın hər bir sahəsi inkişaf etdikcə metallara getdikcə müxtəlif və yüksək tələblər qoyur. Lakin ən kritik tələblər peyklər və metallar üçün qoyulur kosmik gəmilər- onlar ən yaxşı mexaniki, kimyəvi və fiziki xassələri birləşdirməlidirlər.

Bu və ya digər materialın kosmos şəraitində necə davranacağını proqnozlaşdırmaq çətindir. Və bu barədə dəqiq bilik kosmik gəmi dizaynerləri üçün son dərəcə vacibdir. SSRİ və ABŞ-ın son kosmik nailiyyətləri fonunda kosmik metallurgiya problemləri xüsusilə aktuallaşır. Alimlər kosmik şəraitdə metalların və ərintilərin davranışı ilə maraqlanır və metal materiallar kosmik sənaye. Lakin kosmik və reaktiv nəqliyyat vasitələri üçün materiallara tələblər çox müxtəlif və yüksəkdir. Temperaturdan əlavə (yüksək və yuxarı aşağı temperaturlar) və termal siklik müqavimət, bunun üçün mütləq vakuum (10-16 atm), vibrasiyaya qarşı müqavimət, yüksək sürətlənmələr (cazibə qüvvəsinin sürətlənməsindən on minlərlə dəfə böyük), meteorit bombardmanı, plazmaya uzun müddət məruz qalma şəraitində hermetik sıxlıq tələb olunur, radiasiya, çəkisizlik, istiliyə davamlılıq və s.

Sovet alimləri E. A. Duxovskoy, V. S. Onişşenko, A. N. Ponomarev, A. A. Silin, V. L. Talroz bərk cisimlərin həddindən artıq aşağı sürtünməsi hadisəsini kəşf etmişlər.

Tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, sürətləndirilmiş helium atomlarının axını polimer gövdəsinin, məsələn, polietilenin səthini şüalandırdıqda, vakuumda metal ilə sürtündükdə, normal sürtünmədən ultra aşağı sürtünməyə keçid müşahidə olunur. Bu halda sürtünmə əmsalı mində birdir. Təcrübə zamanı bu təsir geniş sürət diapazonunda və yüksək xüsusi yüklərdə davam etdi. Bu fenomenin istifadəsi vakuumda və kosmosda işləyən maşın və cihazların davamlılığını və etibarlılığını artırmaq üçün geniş perspektivlər açır.

Kosmik tədqiqatlar zamanı Ayda qiymətli mineralların - dəmir, manqan, titan və digər filizlərin yataqları aşkar edilmişdir. Təhlil edərkən ay torpağı Yer şəraitində belə oksidləşə bilməyən yeni minerallar və dəmir aşkar edilmişdir. Kosmik uçuşlar üçün - tikinti saytları işə salın, raketlər və kosmik gəmilərin özləri - çoxlu metala ehtiyacınız olacaq.

Yer üzündə çəkisizlik, dərin vakuum, yüksək və aşağı temperatur, nüfuz edən radiasiya axını kimi şərait yaratmaq çox çətin və bahalıdır. Cəmiyyətin inkişafı ilə texniki komplekslərin hissələrini kosmosa, məsələn, Yer peyklərinin orbitlərinə aparmaq zərurəti yaranır.

SSRİ pilot-kosmonavtı Viktor Gorbatko müxbirlərə dedi: "Kosmosda istehsal" terminindən istifadə edərkən, bu, açıq-aydındır, istehsal olunan məhsulların həcmi və çəkisi məhdud olacaq Yerə gedən orbital stansiya xərcləri ödəməkdən daha çox olacaq”.

Nümunə olaraq V.Qorbatko köpük materiallarını göstərir. Yer üzündə ərimiş metalın çəkisi altında ərimədən qaz ayrılır. Kosmosda isə sıfır cazibə qüvvəsində ağac kimi yüngül və adi polad kimi möhkəm köpük polad əldə edə bilərsiniz. Köpük polad gələcək kosmik obyektlərin yaradıcıları üçün çox lazımdır.

“Soyuz” və “Apollon” gəmilərinin birgə uçuşu zamanı həyata keçirilən “universal soba” təcrübəsi müəyyən dərəcədə yerdənkənar istehsalın yaradılmasının praktiki imkanlarını qiymətləndirməyə imkan verir. Kosmosda yığılmış orbital stansiya-zavodlar üçün layihələr hazırlanır.

Bir çox cəsarətli layihə və ideyaların müəllifi Dr. texnologiya. Elmlər professoru G.I.Pokrovski hesab edir ki, kosmosda nisbətən ucuz “domna iqtisadiyyatı” təşkil etmək olduqca mümkündür. İstehsal üçün xammal saysız-hesabsız meteorları və kiçik asteroidləri ilə bütün günəş sistemi olacaq. Səma vahidləri üçün enerji günəş panelləri tərəfindən toplanacaq və kosmosun qüsursuz vakuumu ən müasir texnologiyadan istifadə etməyə imkan verəcək.

Xammal - tutulan meteor tutucu tərəfindən tutulur. İmpulslu işıq mənbəyinə qoşuldu günəş batareyası, kvant generatorunu həyəcanlandırır. Bu lazerin şüası meteorit gövdəsinin materialını buxarlandırır. Yüksək temperaturlu plazma götürülür elektrik sahəsi və maqnit lensi ilə jet şəklində cəmlənir. Maqnit spektroqrafında plazma axını müxtəlif maddələrin ionlarının jetlərinə parçalanır. Sonra tələb olunan metal- dəmir, kobalt, nikel - kondensasiya olunur, tədricən böyüyən bir çubuq meydana gətirir. Yaranan şlaklar bölməni kosmosda hərəkət etdirmək və istiqamətləndirmək üçün atılır.

Metal çubuqlar əvvəlcədən müəyyən edilmiş sürətlə üyüdülür, kəsilir və kosmosa atılır. Onların məqsədi xidmət etməkdir tikinti materialı günəş sistemimizin Yerə yaxın məkanında orbital stansiyalar yaratarkən. Çubuğun sərbəst üzən trussa qaynaqlanması günəş enerjisi ilə həyata keçiriləcək.

Əlbəttə, indi gələcək kosmik metallurgiyanın texnoloji detalları haqqında mübahisə etmək olar, bir şey dəqiqdir - belə metallurgiya mövcud ola bilər.

Heyrətamiz və həqiqətən də qeyri-adi texnologiyalar insan imkanlarının arsenalını genişləndirdi. Bir zamanlar ilk cihazlar elektriklə işləyən:

• müxtəlif avtomatik cihazlarla işimizi asanlaşdıraraq həyatımızı rahatlaşdırdı,
• yalnız əsas dəsti var idi funksionallıq, lakin qeyri-adi mürəkkəb ixtiralar kimi görünürdü,
• insanlara yeni ixtiralar üçün səy göstərməyə imkan verən öz dövrlərinin yeniliklərinə çevrildi.

Sonsuz kosmosun fəthindən sonra texnologiyanın inkişafı tamamilə çatdı yeni səviyyə. İnvestisiyalar bilavasitə asteroidlərin səthində metal istehsalı üzrə ixtisaslaşan ilk stansiyaları tikməyə imkan verdi.

Stansiyalar kiçik, tam avtomatlaşdırılmış fabriklərə çevrildi. Alınan komponentləri tez emal etmədilər, materialları dəyərinə və sonrakı istifadəyə yararlılığına görə çeşidlədilər. Bu qərar olduqca ağlabatan idi, çünki emal daha çox təmin edilə bilərdi sadə texnologiyalar, planetdə geniş yayılmışdır.

Digər kosmik ixtiralarla ayaqlaşmaq üçün robototexnika daha sürətli inkişaf etməli idi. Mövcud müasir qadcetlər üzərində qurulmuş ideyalar burada kömək etdi. Buna görə də robotlar hamar hərəkətləri, tam idarə olunan interfeysi və bir çox digər üstünlükləri ilə seçilirdi.

Resursların planetimizə çatdırılması da asanlaşıb. Bunu son ekspedisiyalar da təsdiqləyir. Nəticədə meydana çıxan metallar oldu. Alimlər onları bütöv, praktiki olaraq zədələnməmiş, hətta ümumiyyətlə metallurgiyanın inkişafı üçün vacib olan əksər metallardan nümunələr götürərkən belə aldılar.

Asteroidlər metal hasilatı üçün mənbədir!

Alimlər mineral hasilatı qurmaq barədə ciddi düşünürlər. Bunu mənbəyə yaxın, yəni asteroidlərin səthində etmək ən əlverişlidir.

Təşkilat üçün sonrakı imkanlarla asteroid kəşfiyyatı səmərəli iş istehsalına görə - əsas vəzifə müasir istehsal. Bu cür layihələr müxtəlif diapazonlu və məqsədli resursları təmin edəcək. Xüsusi bir ad var - kosmosda yerləşən hələ öyrənilməmiş obyektlərin tədqiqindən fayda əldə etmək prosesini xarakterizə edən sənaye inkişafı.

Hər şeyi etmək üçün təkcə asteroidlər deyil zəruri iş metalların və digər oxşar maddələrin çıxarılması üçün. Yerə nisbi yaxınlıqda sözün həqiqi mənasında milyonlarla kosmik obyekt var. Böyük asteroid kəmərlərini də nəzərə alsaq, planetimizdə maddələrin tədarükü bir neçə yüz il davam edəcək. Bəzi kosmik cisimlər faydalı mineralların və maddələrin mənbələrinə zərər vermədən metal hasilatı üçün də uyğundur.

Titan və nikel kimi bahalı metallar təbii olaraq yer səthinin əlverişli ərazilərində əmələ gəlir. Alimlərə iş üçün yeni imkanlar verən kosmos da istisna deyildi.

Çox vaxt asteroid qayalarında tapıla bilən müxtəlif materiallar arasında dəmirə də rast gəlinir. Bir tərəfdən, planetimizdə kifayət qədər böyük miqdarda tapıla bilər.

Ancaq istənilən növ minerallar, hətta Yer kürəsində ən çox yayılmışlar, sənayenin inkişafı üçün əsasdır. hökumət sistemi. Lakin bu cür mənbələr əbədi deyil, ona görə də indi siz resursların çıxarılması üçün yeni və alternativ imkanlar tapmaq barədə düşünməlisiniz. Bu baxımdan yer sonsuzdur:

• metalla zəngin əraziləri tapmaq üçün qaya nümunələri aparan tədqiqatçılar üçün.
• elementlərin əvvəllər öyrənilməmiş xassələrinin mənimsənilməsi baxımından,
• istehsal üçün köməkçi element kimi.

Bəzi alimlər hətta asteroidlərin tərkibinə görə öyrənilməsinin faydalarını da irəli sürüblər. Asteroidlərin hətta su və oksigen istehsalına kömək edə biləcək bütün zəruri elementləri ehtiva etdiyi iddia edilir.

Həmçinin, asteroid qayasında mövcud olan maddələrin qarışıqları hətta hidrogenin çıxarılması mümkün olan komponentlərlə doyurulur. Və bu artıq ciddi köməkdir, çünki bu komponent raket yanacağının əsas "inqrediyentidir".

Amma bu sənaye hələ də gənc, araşdırılmamış sənayedir. Bu səviyyədə istehsalın qurulması tələb edir:

• əlavə investisiyalarda,
• ağıllı investisiyalar Pul, birbaşa yeni texnologiyaların istehsalına,
• metalların sonrakı emalında ixtisaslaşan digər sənayelərdən kömək cəlb etmək.

İstehsalın bütün sonrakı səviyyələrində qurulacaq düzgün qurulmuş iş azalacaq əlavə xərclər məsələn, raketlər üçün yanacaq və ya robotları doldurmaq üçün, bununla da ümumi gəliri artırır.

Asteroidlər nadir metalların anbarıdır!

Bu cür layihələrin qiymət siyasəti sadəcə olaraq qeyri-realdır. Bir asteroid, hətta nisbətən kiçik olsa da, müasir texnoloqlar və elm adamları üçün sadəcə bir lütfdür. Robotlar hətta bəzi hallarda onları istənilən tapıntıdan hansı qaya təbəqəsinin ayırdığını müəyyən edə bilirlər.

Məbləğlər və təxmini hesablamalarda trilyonlarla hesablanır. Buna görə də, bütün xərclər, şübhəsiz ki, haqlı olacaq və bir neçə dəfə çox olacaq. Metalların çıxarılması üzrə görülən işlərdən əldə edilən mənfəət onların sonrakı emalına sərf olunur.

Təqdim olunan elementlərin əksəriyyəti təmiz forma. Ancaq bəziləri üçün maddələri istənilən vəziyyətə çevirən köməkçi məhlulların və qarışıqların iştirakı tələb olunacaq. İnanmaq çətindir, amma qızıl kimi qiymətli metal mədənçilik üçün kifayət qədər miqdarda mövcuddur.

Bilmirlər ki, qızılın çoxu var üst təbəqələr Yer bir dəfə düşmüş asteroidlərin bir növ izləridir. Zamanla planet və iqlim şəraiti Onların üzərindəki torpaq dəyişdi və çevrildi və asteroidlərin qalıqları onların tərkibində olan qiymətli metalları saxlaya bildi.

Asteroid yağışları ağır maddələrin, o cümlədən metalların cazibə qüvvəsinə tabe olmasına, planetin nüvəsinə yaxınlaşmasına kömək etdi. Onların istehsalı çətinləşib. Bunun əvəzinə alimlər təklif etdilər ki, Yerdə mədən işlərinin necə aparıldığı kimi asteroidlərlə işləmək üçün pul yatırmaq daha yaxşı olardı.

Texnologiyanın gələcəyi kosmosdadır!

Təkamül insanı öz inkişafının zirvəsinə çatdıraraq ona bir çox müxtəlif ixtiralar verib. Lakin kosmos mövzusu hələ də tam öyrənilməmişdir. Təsəvvür edin ki, asteroidin özünün səthində mədən işlərini qurmaq üçün investisiya qoymaq üçün nə qədər pul tələb olunacaq.

Bu layihəni uzun müddət nəzəri olaraq saxlayan başqa bir amil metal yükünün Yerə qaytarılması ilə bağlı yaranan problem idi. Belə bir prosedur o qədər çox vaxt apara bilər ki, hətta istehsalın özü də əhəmiyyətsiz və çox bahalı olacaq. Lakin alimlər bu vəziyyətdən çıxış yolu tapıblar. İxtisaslaşdırılmış robotlar yığılıb. Şirkətin sisteminə birbaşa bağlı olan insanın mexaniki hərəkətlərinin köməyi ilə o, artıq minalanmış materialların qiymətli nümunələrini korlamadan onun hərəkətlərini istiqamətləndirə bilir.

Robotun strukturunda onların yerləşdirilə biləcəyi bir bölmə var toplanmış nümunələr. Sonra onlar Yerə gedəcəklər, orada alimlər bu asteroidin tərkibindəki faydalı maddələrin dəyərini sübut etmək üçün bir sıra sınaqlar keçirəcəklər.

Belə bir ilkin yoxlama, metal istehsalı işinin həqiqətən lazım olduğuna daha çox əmin olmaq üçün də lazımdır. Axı, belə sənayelər həmişə böyük miqdarda pul tələb edir.

Keçmişdən gələcəyin texnologiyaları!

Elmdən uzaq adam belə anlayır ki, planetimizin resursları sonsuz deyil. Və sadəcə olaraq Yer kürəsində mövcud faydalı maddələrə, eləcə də fosillərə alternativ axtarmaq üçün heç bir yer yoxdur.

Müasir dünya, buna görə də kortəbii şəkildə inkişaf edir və eyni zamanda sakit və ölçülü bir tempi saxlayır. insan həyatı. Hər bir təcrübə alimin mahiyyətinin, parlaq əsərlərinin, ilk uğurlu təcrübələrinin əksidir.

Ancaq gəlin kosmik qızdırmanın necə başladığını xatırlayaq. İdeyaların generatoru öz dövründə çox məşhur bir fantastika yazıçısının əsəri idi. O zamanlar sadə bir uydurma kimi görünürdü, indi isə tamamilə gündəlik reallığa çevrilərək nəzəri fikirlərini bəşəriyyətə fayda verən praktiki tətbiqə gətirmək istəyən alimlərin diqqətini cəlb edir.

Texnologiyalar bahadır və müsbət nəticə üçün çox riskə getməyə hazır olan layiqli investorları tapmaq asan deyil. Amma gələcəyin layihələri indi hazırlanıb istehsala buraxılmalıdır.

Alimlər nə deyirlərsə desinlər, nadir, bahalı metalların birbaşa kosmosdan tam hüquqlu çıxarılmasının vaxtı gəlib çatıb.

Yenilik tələb edir:

• zaman sınaqları,
• istehsalın səlahiyyətli təşkili,
• qarşılıqlı faydalı əməkdaşlıq edə biləcək əlaqəli sənaye sahələrinin imkanlarının araşdırılması.

İnvestisiya olmadan, hətta minimum səviyyədə heç bir geri dönüş olmayacaq, iş prosesinin özü təşkil edilməlidir və yalnız bundan sonra ümid etdiyiniz nəticə əldə edilməlidir.

Asteroidlər necə meydana çıxdı?

Elm adamları müəyyən edə bilsə əlverişli şərait asteroidlərin əmələ gəldiyi , onda belə faydalı mənbələr laboratoriyalardan istifadə edərək süni şəkildə və ya birbaşa kosmosun genişliyində yaradıla bilər. Məlumdur ki, asteroidlər bizdən sonra qalan orijinal materialdır günəş sistemi təhsil almışdı. Onlar hər yerdə paylanır. Bəzi asteroidlər Günəşə çox yaxın məsafələrdə uçur, digərləri isə eyni orbitlərdə hərəkət edərək bütün asteroid kəmərlərini əmələ gətirir. Yupiter və Mars arasında, ona nisbətən yaxın olan, ən böyük asteroid konsentrasiyası var.

Resurs baxımından çox qiymətlidirlər. ilə asteroidlərin öyrənilməsi fərqli nöqtə görmə, onların strukturunu təhlil etməyə imkan verəcək, kömək edəcək:

• kosmosun sonrakı tədqiqi üçün baza yaratmaq,
• bu sənayeyə yeni investisiyaların cəlb edilməsi,
• müxtəlif şəraitdə işləyə bilən xüsusi avadanlıqların inkişafı.

Asteroidlərdə metalların çıxarılması daha asandır, çünki onlar kosmik obyektin bütün səthində paylanır. Hətta ən qiymətli və bahalı metalların konsentrasiyası Yerdə yalnız zəngin yataqlarda mövcud olan konsentrasiyaya bərabərdir. Bu cür iş növlərinə maraq onların tələbatına görə hər gün artır.

Astronavtlar texnoloji imkanlar sahəsində qeyri-mümkün texnoloji sıçrayış edə bildilər. Asteroidlərin səthindən götürülən ilk nümunələr:

• alimlərə verilir ümumi fikir asteroidlərin quruluşu haqqında,
• istehsalının daha sürətli olmasına kömək etdi,
• metalların alınması üçün yeni mənbələr müəyyən etdi.

Yaxın gələcəkdə bu səviyyəli texnologiyalar istehsalda əsas yer tutacaq. Təsəvvür etsək ki, hətta sırf nəzəri cəhətdən asteroidlərin ehtiyatları sonsuzdur, onda onlar bütün planetin iqtisadiyyatını dəstəkləyərək onun bir neçə dəfə daha sürətli inkişafına imkan verə bilər.

Belə görünür ki, insan kosmosu fəth edəndə daha nəyə can atmalıyıq? Amma praktikada hələ hər şey deyil faydalı xüsusiyyətlər asteroidlər və kosmosda mövcud olan digər obyektlər tam tədqiq edilmişdir. Yəni tullantısız istehsal qurmaq mümkün olacaq. Bu zəncirin hər bir elementi əvvəlkinin ona təsiri olmadan mövcud deyil. Bu yanaşma metallarla işləyərkən xüsusilə aktualdır. Onların strukturu kifayət qədər güclüdür, ancaq əməl etməsəniz düzgün şərtlər hasilatı və istismarına görə, - qiymətli təbii resurs xarab edə bilər.

Kosmosdan gələn metallar dövrümüzün gündəlik reallığıdır. Yeni layihələr planlaşdırılır ki, onların əsasını bizim üçün həyati vacib komponentlər olan su və oksigen istehsalı təşkil edəcək.

Bu gün Ümumdünya Aviasiya və Kosmos Günüdür. 12 aprel 1961-ci ildə Yuri Qaqarin "Vostok" kosmik gəmisində kosmosda pioner oldu. 1968-ci ildən etibarən yerli Kosmonavtika Günü rəsmi olaraq dünya miqyasında tanınır.

Deyəsən, poladın bu bayramla nə əlaqəsi var? Biz onu kosmosun tədqiqi ilə birbaşa əlaqəli olmayan nəsr, adi metal kimi düşünməyə öyrəşmişik. Bununla belə, bu yanlış fikirdir.

Dəmir, müxtəlif yüksək möhkəmlikli paslanmayan poladlar şəklində, raketlərdə ən çox istifadə edilən ikinci metaldır. Yükün böyük bir struktur üzərində paylanmadığı, lakin bir nöqtədə və ya bir neçə nöqtədə cəmləşdiyi yerdə polad alüminium üzərində qalib gəlir.

Polad daha sərtdir - ölçüləri yük altında "üzən" olmayan poladdan hazırlanmış bir quruluş, demək olar ki, həmişə alüminiumdan daha yığcam və bəzən daha yüngüldür. Polad vibrasiyaya daha yaxşı dözür, istiliyə daha dözümlüdür, polad daha ucuzdur, ən ekzotik növlər istisna olmaqla, polad, axırda, atış qurğusu üçün lazımdır, onsuz bir raket - yaxşı, bilirsiniz ...

Amma raket tankları da poladdan hazırlana bilər. Möhtəşəm? Bəli. Bununla belə, ilk Amerika qitələrarası raketi Atlas nazik divarlı paslanmayan poladdan hazırlanmış tanklardan istifadə etdi. Polad raketin alüminiumdan üstün olması üçün bir çox şeyi kökündən dəyişmək lazım idi. Mühərrik bölməsinin yaxınlığında çənlərin divar qalınlığı 1,27 millimetrə (1/20 düym) çatdı, yuxarıda daha nazik təbəqələr istifadə edildi və kerosin çəninin ən yuxarı hissəsində qalınlıq cəmi 0,254 millimetr (0,01 düym) idi. Eyni prinsipə uyğun olaraq hazırlanmış Centaur hidrogen yuxarı pilləsi ülgüc kimi qalın bir divara malikdir - 0,127 millimetr!

Belə bir nazik divar hətta öz çəkisi altında da çökəcək, buna görə də formasını yalnız daxili təzyiq hesabına saxlayır: istehsal anından etibarən çənlər möhürlənir, şişirilir və artan daxili təzyiqdə saxlanılır.

İstehsal prosesində divarlar içəridən xüsusi tutucular tərəfindən dəstəklənir. Bu prosesin ən çətin mərhələsi dibinin silindrik hissəyə qaynaqlanmasıdır. Nəticədə bir keçiddə tamamlanmalı idi, hər biri iki cüt olan bir neçə qaynaqçı qrupu on altı saat ərzində bunu etdi; briqadalar dörd saatdan bir bir-birini əvəz edirdi. Bu vəziyyətdə iki cütdən biri tankın içərisində işləyirdi.

Əmin olmaq üçün asan iş deyil. Amma məhz bu raketdə amerikalı Con Qlenn ilk dəfə orbitə çıxdı. Və sonra onun şərəfli və uzun bir tarixi var idi və Centaur bölməsi bu günə qədər uçur. V-2, yeri gəlmişkən, polad gövdəyə də sahib idi - polad yalnız R-5 raketində tamamilə tərk edildi, burada polad gövdə çıxarıla bilən döyüş başlığına görə lazımsız oldu.

"Popular Mechanics" jurnalında "kosmik" metallar haqqında daha çox oxuyun