Հազվագյուտ հողային նյութերի կիրառումը ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Հազվագյուտ հողեր,Հայտնի որպես նոր նյութերի «գանձարան», որպես հատուկ ֆունկցիոնալ նյութ, կարող է զգալիորեն բարելավել այլ արտադրանքի որակը և կատարողականը և հայտնի է որպես ժամանակակից արդյունաբերության «վիտամիններ»։ Դրանք ոչ միայն լայնորեն կիրառվում են ավանդական արդյունաբերություններում, ինչպիսիք են մետալուրգիան, նավթաքիմիական արդյունաբերությունը, ապակե կերամիկան, բրդի մանումը, կաշվի արտադրությունը և գյուղատնտեսությունը, այլև անփոխարինելի դեր են խաղում այնպիսի նյութերում, ինչպիսիք են ֆլուորեսցենցիան, մագնիսականությունը, լազերը, օպտիկամանրաթելային կապը, ջրածնի կուտակման էներգիան, գերհաղորդականությունը և այլն։ Այն անմիջականորեն ազդում է զարգացող բարձր տեխնոլոգիական արդյունաբերությունների, ինչպիսիք են օպտիկական գործիքները, էլեկտրոնիկան, ավիատիեզերական արդյունաբերությունը և միջուկային արդյունաբերությունը, զարգացման արագության և մակարդակի վրա։ Այս տեխնոլոգիաները հաջողությամբ կիրառվել են ռազմական տեխնոլոգիաներում՝ մեծապես նպաստելով ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաների զարգացմանը։

Հատուկ դերը, որը խաղացել էհազվագյուտ հողԺամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաների մեջ նոր նյութերի կիրառումը մեծ ուշադրություն է գրավել տարբեր երկրների կառավարությունների և փորձագետների կողմից, օրինակ՝ այնպիսի երկրների համապատասխան գերատեսչությունների կողմից, ինչպիսիք են Միացյալ Նահանգները և Ճապոնիան, այն ընդգրկվել է որպես բարձր տեխնոլոգիական արդյունաբերության և ռազմական տեխնոլոգիաների զարգացման հիմնական տարրերից մեկը։

Կարճ ներածությունՀազվագյուտ Երկիրև դրանց կապը ռազմական և ազգային պաշտպանության հետ
Խստորեն ասած, բոլոր հազվագյուտ հողային տարրերն ունեն որոշակի ռազմական կիրառություններ, բայց ազգային պաշտպանության և ռազմական ոլորտներում դրանք խաղում են ամենակարևոր դերը այնպիսի կիրառություններում, ինչպիսիք են լազերային հեռաչափումը, լազերային ուղղորդումը և լազերային կապը։

Կիրառումըհազվագյուտ հողպողպատ ևհազվագյուտ հողճկուն երկաթ ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիայում

1.1 ԿիրառումըՀազվագյուտ ԵրկիրՊողպատը ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Գործառույթը ներառում է երկու ասպեկտ՝ մաքրում և համաձուլվածքացում, հիմնականում՝ ծծմբազերծում, ապաօքսիդացում և գազի հեռացում, ցածր հալման կետի վնասակար խառնուրդների ազդեցության վերացում, հատիկի և կառուցվածքի մաքրում, պողպատի փուլային անցման կետի վրա ազդեցություն և դրա կարծրացման և մեխանիկական հատկությունների բարելավում: Ռազմական գիտության և տեխնոլոգիայի անձնակազմը մշակել է զենքի մեջ օգտագործելու համար հարմար բազմաթիվ հազվագյուտ հողային նյութեր՝ օգտագործելով հետևյալ հատկությունները.հազվագյուտ հող.

1.1.1 Զրահապատ պողպատ

Դեռևս 1960-ականների սկզբին Չինաստանի զենքի արդյունաբերությունը սկսեց ուսումնասիրել հազվագյուտ հողային միացությունների կիրառումը զրահապատ պողպատում և զենքի պողպատում, և հաջորդաբար արտադրեցհազվագյուտ հողզրահապատ պողպատներ, ինչպիսիք են 601-ը, 603-ը և 623-ը, ինչը սկիզբ դրեց Չինաստանում տանկերի արտադրության համար հիմնական հումքի նոր դարաշրջանի՝ հիմնված ներքին արտադրության վրա։

1.1.2Հազվագյուտ հողածխածնային պողպատ

1960-ականների կեսերին Չինաստանը ավելացրեց 0.05%հազվագյուտ հողորոշակի բարձրորակ ածխածնային պողպատի տարրեր արտադրելու համարհազվագյուտ հողածխածնային պողպատ։ Այս հազվագյուտ հողային պողպատի կողմնային հարվածի արժեքը 70%-ից մինչև 100% մեծացված է սկզբնական ածխածնային պողպատի համեմատ, իսկ -40 ℃ ջերմաստիճանում հարվածի արժեքը գրեթե կրկնապատկվել է։ Այս պողպատից պատրաստված մեծ տրամագծով փամփուշտի պարկուճը, հրաձգարանում անցկացված կրակոցների փորձարկումների միջոցով, լիովին համապատասխանում է տեխնիկական պահանջներին։ Ներկայումս Չինաստանը ավարտել է և արտադրության մեջ է դրել այն՝ իրականացնելով Չինաստանի վաղեմի ցանկությունը՝ փամփուշտի նյութում պղինձը փոխարինել պողպատով։

1.1.3 Հազվագյուտ հողային բարձր մանգանային պարունակությամբ պողպատ և հազվագյուտ հողային ձուլածո պողպատ

Հազվագյուտ հողբարձր մանգանային պարունակությամբ պողպատն օգտագործվում է բաքի ռելսային թիթեղներ պատրաստելու համար, մինչդեռհազվագյուտ հողՁուլածո պողպատն օգտագործվում է պոչի թևերի, փողային արգելակների և բարձր արագությամբ արկերի ծակող հրետանային կառուցվածքային բաղադրիչների արտադրության համար։ Սա կարող է կրճատել մշակման քայլերը, բարելավել պողպատի օգտագործումը և հասնել մարտավարական և տեխնիկական ցուցանիշների։

1.2 Հազվագյուտ հողային հանգուցավոր թուջի կիրառումը ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Անցյալում Չինաստանում առջևի խցիկի արկերի նյութերը պատրաստվում էին կիսակոշտ թուջից, որը պատրաստված էր բարձրորակ ձուլակտորից՝ խառնված 30%-40% մետաղի ջարդոնի հետ։ Ցածր ամրության, բարձր փխրունության, պայթյունից հետո ցածր և ոչ սուր արդյունավետ բեկորացման, ինչպես նաև թույլ սպանող ուժի պատճառով առջևի խցիկի արկերի մարմինների մշակումը մի ժամանակ սահմանափակված էր։ 1963 թվականից ի վեր տարբեր տրամաչափի ականանետային արկեր են արտադրվել՝ օգտագործելով հազվագյուտ հողային դյուրաբեկ երկաթ, որը 1-2 անգամ մեծացրել է դրանց մեխանիկական հատկությունները, բազմապատկել արդյունավետ բեկորների քանակը և սրել բեկորների եզրերը՝ զգալիորեն բարելավելով դրանց սպանող ուժը։ Մեր երկրում այս նյութից պատրաստված որոշակի տեսակի թնդանոթային արկի և դաշտային հրանոթի արկի մարտական ​​արկը մի փոքր ավելի լավ արդյունավետ բեկորացման թիվ և խիտ սպանող շառավիղ ունի, քան պողպատե արկը։

Գունավոր մետաղների կիրառումըհազվագյուտ հողային համաձուլվածքինչպիսիք են մագնեզիումը և ալյումինը ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Հազվագյուտ հողերունեն բարձր քիմիական ակտիվություն և մեծ ատոմային շառավղ։ Երբ ավելացվում են գունավոր մետաղներին և դրանց համաձուլվածքներին, դրանք կարող են կատարելագործել հատիկների չափը, կանխել տարանջատումը, հեռացնել գազը, խառնուրդները և մաքրել, ինչպես նաև բարելավել մետաղագրական կառուցվածքը, այդպիսով հասնելով համապարփակ նպատակների, ինչպիսիք են մեխանիկական հատկությունների, ֆիզիկական հատկությունների և մշակման արդյունավետության բարելավումը։ Տեղական և օտարերկրյա նյութագործները օգտագործել են հատկությունները։հազվագյուտ հողերնորը մշակելու համարհազվագյուտ հողմագնեզիումի համաձուլվածքներ, ալյումինի համաձուլվածքներ, տիտանի համաձուլվածքներ և բարձր ջերմաստիճանային համաձուլվածքներ: Այս արտադրանքը լայնորեն օգտագործվել է ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում, ինչպիսիք են կործանիչները, գրոհային ինքնաթիռները, ուղղաթիռները, անօդաչու թռչող սարքերը և հրթիռային արբանյակները:

2.1Հազվագյուտ հողմագնեզիումի համաձուլվածք

Հազվագյուտ հողմագնեզիումի համաձուլվածքները ունեն բարձր տեսակարար ամրություն, կարող են նվազեցնել ինքնաթիռի քաշը, բարելավել մարտավարական կատարողականը և ունեն լայն կիրառման հեռանկարներ։հազվագյուտ հողՉինաստանի ավիացիոն արդյունաբերության կորպորացիայի (այսուհետ՝ AVIC) կողմից մշակված մագնեզիումի համաձուլվածքները ներառում են մոտ 10 տեսակի ձուլված և դեֆորմացված մագնեզիումի համաձուլվածքներ, որոնցից շատերն օգտագործվել են արտադրության մեջ և ունեն կայուն որակ: Օրինակ՝ ZM 6 ձուլված մագնեզիումի համաձուլվածքը, որի հիմնական հավելանյութը նեոդիմիումն է, ընդլայնվել է՝ օգտագործվելու համար կարևոր մասերում, ինչպիսիք են ուղղաթիռի հետևի ռեդուկցիոն պատյանները, կործանիչ թևի կողերը և 30 կՎտ հզորությամբ գեներատորների ռոտորի կապարային ճնշման թիթեղները: Չինաստանի ավիացիոն կորպորացիայի և գունավոր մետաղների կորպորացիայի կողմից համատեղ մշակված BM25 հազվագյուտ հողերի բարձր ամրության մագնեզիումի համաձուլվածքը փոխարինել է որոշ միջին ամրության ալյումինե համաձուլվածքներ և կիրառվել է հարվածային ինքնաթիռներում:

2.2Հազվագյուտ հողտիտանի համաձուլվածք

1970-ականների սկզբին Պեկինի ավիացիոն նյութերի ինստիտուտը (այսուհետ՝ Ինստիտուտ) ալյումինի և սիլիցիումի որոշ մասեր փոխարինեց…հազվագյուտ հողային մետաղ ցերիում (Ce) Ti-A1-Mo տիտանի համաձուլվածքներում՝ սահմանափակելով փխրուն փուլերի նստվածքը և բարելավելով համաձուլվածքի ջերմակայունությունն ու ջերմային կայունությունը: Այս հիմքի վրա մշակվել է ցերիում պարունակող բարձր արդյունավետությամբ ձուլված բարձր ջերմաստիճանային տիտանի ZT3 համաձուլվածք: Նմանատիպ միջազգային համաձուլվածքների համեմատ, այն ունի որոշակի առավելություններ ջերմակայունության, ամրության և գործընթացային կատարողականության առումով: Դրանով արտադրված կոմպրեսորի պատյանը օգտագործվում է W PI3 II շարժիչի համար՝ յուրաքանչյուր ինքնաթիռի քաշը նվազեցնելով 39 կգ-ով և քարշի և քաշի հարաբերակցությունը մեծացնելով 1.5%-ով: Բացի այդ, մշակման քայլերը կրճատվում են մոտ 30%-ով, ինչը հանգեցնում է զգալի տեխնիկական և տնտեսական օգուտների, լրացնելով Չինաստանում 500 ℃ պայմաններում ավիացիոն շարժիչների համար ձուլված տիտանի պատյանների օգտագործման բացը: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ կան փոքր...ցերիումի օքսիդմասնիկներ ZT3 համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքում, որը պարունակում էցերիում.Ցերիումհամատեղում է համաձուլվածքի մեջ առկա թթվածնի մի մասը՝ առաջացնելով հրակայուն և բարձր կարծրությունհազվագյուտ հողային օքսիդնյութ՝ Ce2O3: Այս մասնիկները խոչընդոտում են դիսլոկացիաների շարժը համաձուլվածքի դեֆորմացիայի ընթացքում՝ բարելավելով համաձուլվածքի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը:Ցերիումկլանում է որոշ գազային խառնուրդներ (հատկապես հատիկների սահմաններում), որոնք կարող են ամրացնել համաձուլվածքը՝ պահպանելով լավ ջերմային կայունություն: Սա տիտանի համաձուլվածքների ձուլման մեջ լուծելի կետի դժվար ամրացման տեսությունը կիրառելու առաջին փորձն է: Բացի այդ, տարիների հետազոտություններից հետո, Ավիացիոն նյութերի ինստիտուտը մշակել է կայուն և մատչելիիտրիումի օքսիդԱվազի և փոշու նյութերի օգտագործումը տիտանի համաձուլվածքի լուծույթի ճշգրիտ ձուլման գործընթացում՝ օգտագործելով հատուկ հանքայնացման մշակման տեխնոլոգիա: Այն հասել է լավ մակարդակի տեսակարար կշռի, կարծրության և տիտանի հեղուկի նկատմամբ կայունության առումով: Թաղանթի խառնուրդի աշխատանքի կարգավորման և վերահսկման առումով այն ցույց է տվել ավելի մեծ գերազանցություն: Իտրիումի օքսիդի թաղանթի օգտագործման ակնառու առավելությունն այն է, որ այն պայմաններում, երբ ձուլվածքների որակը և մշակման մակարդակը համեմատելի են վոլֆրամի մակերեսային շերտի գործընթացի հետ, հնարավոր է արտադրել տիտանի համաձուլվածքի ձուլվածքներ, որոնք ավելի բարակ են, քան վոլֆրամի մակերեսային շերտի գործընթացի ձուլվածքները: Ներկայումս այս գործընթացը լայնորեն կիրառվում է տարբեր ինքնաթիռների, շարժիչների և քաղաքացիական ձուլվածքների արտադրության մեջ:

2.3Հազվագյուտ հողալյումինե համաձուլվածք

AVIC-ի կողմից մշակված HZL206 ջերմակայուն ձուլածո ալյումինե համաձուլվածքը, որը պարունակում է հազվագյուտ հողային միացություններ, ունի գերազանց բարձր ջերմաստիճանի և սենյակային ջերմաստիճանի մեխանիկական հատկություններ՝ համեմատած արտասահմանյան նիկել պարունակող համաձուլվածքների հետ, և հասել է արտասահմանյան նմանատիպ համաձուլվածքների առաջադեմ մակարդակին: Այն այժմ օգտագործվում է որպես ճնշմանը դիմացկուն փական ուղղաթիռների և կործանիչների համար՝ 300 ℃ աշխատանքային ջերմաստիճանով, փոխարինելով պողպատե և տիտանի համաձուլվածքները: Նվազեցրել է կառուցվածքային քաշը և դրվել է զանգվածային արտադրության մեջ: Ձգման ամրությունը...հազվագյուտ հող200-300 ℃ ջերմաստիճանում ալյումինե-սիլիկոնային հիպերևտեկտիկ ZL117 համաձուլվածքը ավելի բարձր է, քան արևմտյան Գերմանիայի KS280 և KS282 մխոցային համաձուլվածքները։ Դրա մաշվածության դիմադրությունը 4-5 անգամ ավելի բարձր է, քան լայնորեն օգտագործվող ZL108 մխոցային համաձուլվածքները, ունի գծային ընդարձակման փոքր գործակից և լավ չափսային կայունություն։ Այն օգտագործվել է ավիացիոն պարագաների՝ KY-5, KY-7 օդային կոմպրեսորների և ավիացիոն մոդելային շարժիչի մխոցների մեջ։ Ավելացվել է...հազվագյուտ հողտարրերի ալյումինե համաձուլվածքների մեջ զգալիորեն բարելավում է միկրոկառուցվածքը և մեխանիկական հատկությունները: Ալյումինե համաձուլվածքներում հազվագյուտ հողային տարրերի գործողության մեխանիզմը ցրված բաշխում ձևավորելն է, և փոքր ալյումինե միացությունները նշանակալի դեր են խաղում երկրորդ փուլի ամրապնդման գործում.հազվագյուտ հողտարրերը դեր են խաղում գազազերծման և մաքրման գործում, դրանով իսկ նվազեցնելով համաձուլվածքի ծակոտիների քանակը և բարելավելով դրա աշխատանքը։Հազվագյուտ հողԱլյումինի միացությունները, որպես հատիկների և էվտեկտիկ փուլերի մաքրման համար տարասեռ բյուրեղային միջուկներ, նույնպես մոդիֆիկատորի տեսակ են։ Հազվագյուտ հողային տարրերը նպաստում են երկաթով հարուստ փուլերի առաջացմանը և մաքրմանը, նվազեցնելով դրանց վնասակար ազդեցությունը։ α— A1-ում երկաթի պինդ լուծույթում քանակը նվազում էհազվագյուտ հողլրացուցիչ, որը նաև օգտակար է ամրության և պլաստիկության բարելավման համար։

Կիրառումըհազվագյուտ հողայրվող նյութեր ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

3.1 Մաքուրհազվագյուտ հողային մետաղներ

Մաքուրհազվագյուտ հողային մետաղներ, իրենց ակտիվ քիմիական հատկությունների շնորհիվ, հակված են ռեակցիայի մեջ մտնել թթվածնի, ծծմբի և ազոտի հետ՝ առաջացնելով կայուն միացություններ: Ուժեղ շփման և հարվածի տակ կայծերը կարող են բռնկել դյուրավառ նյութեր: Հետևաբար, դեռևս 1908 թվականին դրանից պատրաստվել է կայծքար: Պարզվել է, որ 17-ի մեջհազվագյուտ հողտարրեր, վեց տարրեր, այդ թվում՝ցերիում, լանթան, նեոդիմ, պրազեոդիմիում, սամարիում, ևիտրիումունեն հատկապես լավ հրկիզման արդյունավետություն։ Մարդիկ վերածել են r-ի հրկիզման հատկություններըհողային մետաղներ ենտարբեր տեսակի հրկիզող զենքերի, ինչպիսիք են ԱՄՆ Mark 82 227 կգ հրթիռը, որն օգտագործում էհազվագյուտ հողային մետաղծածկույթ, որը ոչ միայն առաջացնում է պայթուցիկ-սպանող ազդեցություն, այլև հրկիզման ազդեցություն: Ամերիկյան օդ-երկիր դասի «Damping Man» հրթիռային մարտագլխիկը հագեցած է 108 հազվագյուտ մետաղներից պատրաստված քառակուսի ձողերով՝ որպես ծածկույթներ, որոնք փոխարինում են որոշ նախապես պատրաստված բեկորներ: Ստատիկ պայթեցման փորձարկումները ցույց են տվել, որ ավիացիոն վառելիքը բռնկելու դրա ունակությունը 44%-ով ավելի բարձր է, քան չծածկվածներինը:

3.2 Խառըհազվագյուտ հողային մետաղs

Մաքուրի բարձր գնի պատճառովհազվագյուտ հողային մետաղներ,տարբեր երկրներ լայնորեն օգտագործում են էժան կոմպոզիտայինհազվագյուտ հողային մետաղայրման զենքերում։ Կոմպոզիտայինհազվագյուտ հողային մետաղԱյրման նյութը մետաղական պատյանի մեջ լցվում է բարձր ճնշման տակ, այրման նյութի խտությունը (1.9~2.1) × 103 կգ/մ3 է, այրման արագությունը՝ 1.3-1.5 մ/վրկ, բոցի տրամագիծը՝ մոտ 500 մմ, բոցի ջերմաստիճանը՝ մինչև 1715-2000 ℃: Այրումից հետո շիկացած մարմնի տաքացման տևողությունը ավելի քան 5 րոպե է: Վիետնամի պատերազմի ժամանակ ԱՄՆ զինված ուժերը արձակիչով արձակել են 40 մմ-անոց հրկիզող նռնակ, որի ներսում բռնկման ծածկույթը պատրաստված էր հազվագյուտ մետաղների խառնուրդից: Արկի պայթյունից հետո բռնկման ծածկույթով յուրաքանչյուր բեկոր կարող է բռնկել թիրախը: Այդ ժամանակ ռումբի ամսական արտադրությունը հասել էր 200000 փամփուշտի, առավելագույնը՝ 260000 փամփուշտ:

3.3Հազվագյուտ հողայրման համաձուլվածքներ

Aհազվագյուտ հող100 գ քաշով այրման համաձուլվածքը կարող է առաջացնել 200-3000 կայծ՝ մեծ ծածկույթի տարածքով, որը համարժեք է զրահաթափանց և զրահաթափանց պարկուճների սպանող շառավղին: Հետևաբար, այրման հզորությամբ բազմաֆունկցիոնալ զինամթերքի մշակումը դարձել է զինամթերքի մշակման հիմնական ուղղություններից մեկը ինչպես հայրենիքում, այնպես էլ արտերկրում: Զրահաթափանց և զրահաթափանց պարկուճների մարտավարական կատարողականը պահանջում է, որ թշնամու տանկի զրահը թափանցելուց հետո դրանք կարողանան նաև բռնկել իրենց վառելիքը և զինամթերքը՝ տանկն ամբողջությամբ ոչնչացնելու համար: Նռնակների համար անհրաժեշտ է բռնկել ռազմական պաշարները և ռազմավարական օբյեկտները դրանց սպանող շառավղի սահմաններում: Հաղորդվում է, որ ԱՄՆ-ում արտադրված պլաստիկ հազվագյուտ մետաղներով հրկիզող ռումբը ունի ապակեպլաստե ամրացված նեյլոնից պատրաստված կորպուս և խառը հազվագյուտ մետաղներով համաձուլվածքից պատրաստված միջուկ, որն օգտագործվում է ավիացիոն վառելիք և նմանատիպ նյութեր պարունակող թիրախների դեմ ավելի լավ ազդեցություն ունենալու համար:

4-ի կիրառումըՀազվագյուտ ԵրկիրՌազմական պաշտպանության և միջուկային տեխնոլոգիաների նյութեր

4.1 Կիրառումը ռազմական պաշտպանության տեխնոլոգիաներում

Հազվագյուտ հողային տարրերը ունեն ճառագայթակայուն հատկություններ: ԱՄՆ-ում Նեյտրոնային հատույթների ազգային կենտրոնը որպես հիմք օգտագործել է պոլիմերային նյութեր և ճառագայթային պաշտպանության փորձարկման համար պատրաստել է երկու տեսակի թիթեղներ՝ 10 մմ հաստությամբ՝ հազվագյուտ հողային տարրերի ավելացմամբ կամ առանց դրանց: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ջերմային նեյտրոնային պաշտպանիչ ազդեցությունըհազվագյուտ հողպոլիմերային նյութերը 5-6 անգամ ավելի լավն են, քանհազվագյուտ հողազատ պոլիմերային նյութեր: Հազվագյուտ հողային նյութերը, որոնք պարունակում են ավելացված տարրեր, ինչպիսիք ենսամարիում, եվրոպիում, գադոլինիում, դիսպրոզիումև այլն ունեն նեյտրոնների կլանման ամենաբարձր հատույթը և լավ ազդեցություն ունեն նեյտրոնների որսի վրա: Ներկայումս ռազմական տեխնոլոգիայում հազվագյուտ հողային հակաճառագայթային նյութերի հիմնական կիրառությունները ներառում են հետևյալ ասպեկտները:

4.1.1 Միջուկային ճառագայթային պաշտպանություն

Միացյալ Նահանգները օգտագործում է 1% բոր և 5% հազվագյուտ հողային տարրերգադոլինիում, սամարիում, ևլանթանլողավազանների ռեակտորներում նեյտրոնային ճեղքման աղբյուրները պաշտպանելու համար 600 մ հաստությամբ ճառագայթակայուն բետոն պատրաստելը։ Ֆրանսիան մշակել է հազվագյուտ մետաղների ճառագայթումից պաշտպանող նյութ՝ ավելացնելով բորիդներ,հազվագյուտ հողմիացություններ, կամհազվագյուտ հողային համաձուլվածքներգրաֆիտին որպես հիմք: Այս կոմպոզիտային պաշտպանիչ նյութի լցանյութը պետք է հավասարաչափ բաշխվի և պատրաստվի նախապես պատրաստված մասերի, որոնք տեղադրվում են ռեակտորի ջրանցքի շուրջը՝ պաշտպանիչ մասերի տարբեր պահանջներին համապատասխան:

4.1.2 Բաքի ջերմային ճառագայթման պաշտպանություն

Այն բաղկացած է չորս շերտից՝ 5-20 սմ ընդհանուր հաստությամբ։ Առաջին շերտը պատրաստված է ապակե մանրաթելով ամրացված պլաստիկից, որին ավելացված է 2% անօրգանական փոշի։հազվագյուտ հողմիացություններ որպես լցանյութեր՝ արագ նեյտրոնները արգելափակելու և դանդաղ նեյտրոնները կլանելու համար։ Երկրորդ և երրորդ շերտերը ավելացնում են բորային գրաֆիտ, պոլիստիրոլ և հազվագյուտ հողային տարրեր, որոնք կազմում են լցանյութերի ընդհանուր քանակի 10%-ը առաջինին՝ միջանկյալ էներգիայի նեյտրոնները արգելափակելու և ջերմային նեյտրոնները կլանելու համար։ Չորրորդ շերտը օգտագործում է գրաֆիտ՝ ապակե մանրաթելի փոխարեն, և ավելացնում է 25%։հազվագյուտ հողջերմային նեյտրոններ կլանող միացություններ։

4.1.3 Այլ

Դիմումհազվագյուտ հողՏանկերի, նավերի, ապաստարանների և այլ ռազմական տեխնիկայի վրա քսվող ճառագայթապաշտպան ծածկույթները կարող են ունենալ ճառագայթապաշտպան ազդեցություն։

4.2 Կիրառումը միջուկային տեխնոլոգիայում

Հազվագյուտ հողիտրիումի օքսիդկարող է օգտագործվել որպես ուրանի վառելիքի այրվող կլանիչ եռացող ջրային ռեակտորներում (BWR): Բոլոր տարրերի շարքում,գադոլինիումունի նեյտրոններ կլանելու ամենաուժեղ ունակությունը՝ մոտավորապես 4600 թիրախ յուրաքանչյուր ատոմում: Յուրաքանչյուր բնականգադոլինիումԱտոմը միջինում կլանում է 4 նեյտրոն մինչև անսարքությունը։ Երբ խառնվում է ճեղքվող ուրանի հետ,գադոլինիումկարող է խթանել այրումը, նվազեցնել ուրանի սպառումը և մեծացնել էներգիայի արտադրությունը։Գադոլինիումի օքսիդչի առաջացնում վնասակար դեյտերիում, ինչպես բորի կարբիդը, և կարող է համատեղելի լինել ինչպես ուրանի վառելիքի, այնպես էլ դրա ծածկույթի նյութի հետ միջուկային ռեակցիաների ժամանակ։ Օգտագործման առավելությունըգադոլինիումբորի փոխարեն դա էգադոլինիումկարող է անմիջապես խառնվել ուրանի հետ՝ միջուկային վառելիքի ձողերի ընդարձակումը կանխելու համար: Վիճակագրության համաձայն՝ աշխարհում ներկայումս նախատեսվում է կառուցել 149 միջուկային ռեակտոր, որոնցից 115-ը ճնշման տակ գտնվող ջրային ռեակտորներ են օգտագործում հազվագյուտ հողային միացություններ:գադոլինիումի օքսիդ. Հազվագյուտ հողսամարիում, եվրոպիում, ևդիսպրոզիումօգտագործվել են որպես նեյտրոնային կլանիչներ նեյտրոնային բեղմնավորիչներում։Հազվագյուտ հող իտրիումունի նեյտրոնների փոքր որսման լայնական հատույթ և կարող է օգտագործվել որպես խողովակի նյութ հալված աղի ռեակտորների համար: Բարակ փայլաթիթեղներ՝ ավելացվածհազվագյուտ հող գադոլինիումևդիսպրոզիումկարող են օգտագործվել որպես նեյտրոնային դաշտի դետեկտորներ ավիատիեզերական և միջուկային արդյունաբերության ճարտարագիտության մեջ, փոքր քանակությամբհազվագյուտ հողթուլիումևէրբիումկարող են օգտագործվել որպես թիրախային նյութեր կնքված խողովակային նեյտրոնային գեներատորների համար, ևհազվագյուտ հողային օքսիդԵվրոպիումի երկաթե մետաղական կերամիկան կարող է օգտագործվել բարելավված ռեակտորի կառավարման հենարանային թիթեղներ պատրաստելու համար։Հազվագյուտ հողգադոլինիումկարող է օգտագործվել նաև որպես ծածկույթի հավելանյութ՝ նեյտրոնային ճառագայթումը կանխելու համար, և զրահապատ մեքենաները պատված են հատուկ ծածկույթներով, որոնք պարունակում ենգադոլինիումի օքսիդկարող է կանխել նեյտրոնային ճառագայթումը։Հազվագյուտ հող իտերբիումօգտագործվում է ստորգետնյա միջուկային պայթյուններից առաջացած գեոստրեսի չափման սարքավորումներում։ Երբհազվագյուտ սիրտժիտերբիումենթարկվում է ուժի, դիմադրությունը մեծանում է, և դիմադրության փոփոխությունը կարող է օգտագործվել դրա վրա ենթարկվող ճնշումը հաշվարկելու համար։ Կապակցումհազվագյուտ հող գադոլինիումԳոլորշիների նստեցման և լարվածության նկատմամբ զգայուն տարրով աստիճանական ծածկույթով նստեցված փայլաթիթեղը կարող է օգտագործվել բարձր միջուկային լարվածությունը չափելու համար։

5, ԿիրառումըՀազվագյուտ ԵրկիրՄշտական ​​մագնիսական նյութեր ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Theհազվագյուտ հողՄշտական ​​մագնիսական նյութը, որը համարվում է մագնիսական թագավորների նոր սերունդ, ներկայումս հայտնի է որպես ամենաբարձր համապարփակ կատարողականությամբ մշտական ​​մագնիսական նյութ: Այն ունի ավելի քան 100 անգամ ավելի բարձր մագնիսական հատկություններ, քան 1970-ականներին ռազմական տեխնիկայի մեջ օգտագործվող մագնիսական պողպատը: Ներկայումս այն դարձել է ժամանակակից էլեկտրոնային տեխնոլոգիական կապի կարևոր նյութ, որն օգտագործվում է արհեստական ​​Երկրի արբանյակներում, ռադարներում և այլ ոլորտներում շարժվող ալիքային խողովակներում և շրջանառության սարքերում: Հետևաբար, այն ունի զգալի ռազմական նշանակություն:

ՍամարիումԿոբալտի և նեոդիմիումի երկաթի և բորի մագնիսները օգտագործվում են հրթիռային ուղղորդման համակարգերում էլեկտրոնային փնջի ֆոկուսավորման համար: Մագնիսները էլեկտրոնային փնջերի հիմնական ֆոկուսավորման սարքերն են և տվյալները փոխանցում են հրթիռի կառավարման մակերեսին: Հրթիռի յուրաքանչյուր ֆոկուսավորման ուղղորդման սարքում կա մոտավորապես 5-10 ֆունտ (2.27-4.54 կգ) մագնիս: Բացի այդ,հազվագյուտ հողՄագնիսները նաև օգտագործվում են էլեկտրական շարժիչները շարժելու և կառավարվող հրթիռների ղեկը պտտելու համար: Դրանց առավելությունները կայանում են իրենց ավելի ուժեղ մագնիսական հատկությունների և թեթև քաշի մեջ՝ համեմատած բնօրինակ ալյումին-նիկել-կոբալտ մագնիսների հետ:

6. ԿիրառումըՀազվագյուտ ԵրկիրԼազերային նյութեր ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Լազերը լույսի նոր տեսակ է, որն ունի լավ մոնոքրոմատիկություն, ուղղորդվածություն և կոհերենտություն, և կարող է հասնել բարձր պայծառության։ Լազերը ևհազվագյուտ հողլազերային նյութերը ծնվել են միաժամանակ։ Մինչ օրս լազերային նյութերի մոտավորապես 90%-ը ներառում էհազվագյուտ հողերՕրինակ՝իտրիումԱլյումինե նռնակաձույլ բյուրեղը լայնորեն օգտագործվող լազեր է, որը կարող է ապահովել անընդհատ բարձր հզորության ելք սենյակային ջերմաստիճանում: Պինդ վիճակի լազերների կիրառումը ժամանակակից ռազմական ոլորտում ներառում է հետևյալ ասպեկտները:

6.1 Լազերային չափում

TheնեոդիմլեգիրվածիտրիումԱՄՆ-ի, Մեծ Բրիտանիայի, Ֆրանսիայի և Գերմանիայի նման երկրների կողմից մշակված ալյումինե նռնակաձույլ լազերային հեռաչափը կարող է չափել մինչև 4000-ից 20000 մետր հեռավորություններ՝ 5 մետր ճշգրտությամբ: Այս տեսակի լազերային հեռաչափը օգտագործում են այնպիսի զենքային համակարգեր, ինչպիսիք են ամերիկյան MI-ն, գերմանական Leopard II-ը, ֆրանսիական Leclerc-ը, ճապոնական Type 90-ը, իսրայելական Mecca-ն և բրիտանական վերջին Challenger 2 տանկը: Ներկայումս որոշ երկրներ մշակում են մարդու աչքի անվտանգության համար նախատեսված պինդ լազերային հեռաչափերի նոր սերունդ՝ 1.5-2.1 μM աշխատանքային ալիքի երկարության տիրույթով: Ձեռքի լազերային հեռաչափերը մշակվել են՝ օգտագործելով...հոլմիումլեգիրվածիտրիումլիթիումի ֆտորիդային լազերներ Միացյալ Նահանգներում և Միացյալ Թագավորությունում, 2.06 μ M աշխատանքային ալիքի երկարությամբ, մինչև 3000 մ հեռավորության վրա: Միացյալ Նահանգները նաև համագործակցել է միջազգային լազերային ընկերությունների հետ՝ էրբիումով լեգիրված լազեր մշակելու համար:իտրիումԼիթիումի ֆտորիդային լազեր՝ 1.73 մկմ ալիքի երկարությամբ լազերային հեռաչափով և ծանրորեն զինված զորքերով: Չինաստանի ռազմական հեռաչափի լազերային ալիքի երկարությունը 1.06 մկմ է՝ 200-ից մինչև 7000 մ տատանվող: Չինաստանը կարևոր տվյալներ է ստանում լազերային հեռուստատեսային թեոդոլիտներից՝ հեռահար հրթիռների, հրթիռների և փորձարարական կապի արբանյակների արձակման ժամանակ թիրախի հեռավորության չափումների համար:

6.2 Լազերային ուղղորդում

Լազերային ուղղորդվող ռումբերը լազերներ են օգտագործում վերջնական ուղղորդման համար: Nd · YAG լազերը, որը վայրկյանում տասնյակ իմպուլսներ է արձակում, օգտագործվում է թիրախային լազերը ճառագայթելու համար: Իմպուլսները կոդավորված են, և լույսի իմպուլսները կարող են ինքնուրույն ուղղորդել հրթիռի արձագանքը, այդպիսով կանխելով հրթիռի արձակման միջամտությունը և թշնամու կողմից սահմանված խոչընդոտները: ԱՄՆ ռազմական GBV-15 թռչող ռումբը, որը հայտնի է նաև որպես «հմուտ ռումբ»: Նմանապես, այն կարող է օգտագործվել նաև լազերային ուղղորդվող արկեր պատրաստելու համար:

6.3 Լազերային կապ

Nd · YAG-ից բացի, լիթիումի լազերային ելքընեոդիմՖոսֆատային բյուրեղը (LNP) բևեռացված է և հեշտ է մոդուլացնել, ինչը այն դարձնում է ամենախոստումնալից միկրոլազերային նյութերից մեկը։ Այն հարմար է որպես լույսի աղբյուր օպտիկամանրաթելային կապի համար և նախատեսվում է կիրառել ինտեգրված օպտիկայի և տիեզերական կապի մեջ։ Բացի այդ,իտրիումԵրկաթե նռնակաձավարի (Y3Fe5O12) միաբյուրեղը կարող է օգտագործվել որպես տարբեր մագնիսաստատիկ մակերևութային ալիքային սարքեր՝ օգտագործելով միկրոալիքային ինտեգրման տեխնոլոգիա, ինչը սարքերը դարձնում է ինտեգրված և մանրացված, և ունի հատուկ կիրառություն ռադարային հեռակառավարման, հեռակառավարման, նավիգացիայի և էլեկտրոնային հակազդեցությունների մեջ։

7. ԿիրառումըՀազվագյուտ ԵրկիրԳերհաղորդիչ նյութեր ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Երբ որոշակի նյութը զրոյական դիմադրություն է ունենում որոշակի ջերմաստիճանից ցածր, դա հայտնի է որպես գերհաղորդականություն, որը կրիտիկական ջերմաստիճանն է (Tc): Գերհաղորդիչները հակամագնիսական նյութերի տեսակ են, որոնք հետ են մղում կրիտիկական ջերմաստիճանից ցածր մագնիսական դաշտ կիրառելու ցանկացած փորձ, որը հայտնի է որպես Մեյսների էֆեկտ: Գերհաղորդիչ նյութերին հազվագյուտ հողային տարրեր ավելացնելը կարող է զգալիորեն բարձրացնել կրիտիկական ջերմաստիճանը Tc: Սա մեծապես նպաստում է գերհաղորդիչ նյութերի մշակմանը և կիրառմանը: 1980-ականներին զարգացած երկրները, ինչպիսիք են Միացյալ Նահանգները և Ճապոնիան, որոշակի քանակությամբ...հազվագյուտ հողային օքսիդինչպիսիք ենլանթան, իտրիում,եվրոպիում, ևէրբիումբարիումի օքսիդին ևպղնձի օքսիդմիացություններ, որոնք խառնվել, սեղմվել և սինթեզվել են՝ գերհաղորդիչ կերամիկական նյութեր ստանալու համար, ինչը գերհաղորդիչ տեխնոլոգիայի լայն կիրառումը, մասնավորապես՝ ռազմական ոլորտներում, ավելի լայնածավալ է դարձրել։

7.1 Գերհաղորդիչ ինտեգրալային սխեմաներ

Վերջին տարիներին արտասահմանում իրականացվել են էլեկտրոնային համակարգիչներում գերհաղորդիչ տեխնոլոգիայի կիրառման վերաբերյալ հետազոտություններ, և մշակվել են գերհաղորդիչ ինտեգրալ սխեմաներ՝ օգտագործելով գերհաղորդիչ կերամիկական նյութեր: Եթե այս տեսակի ինտեգրալ սխեման օգտագործվի գերհաղորդիչ համակարգիչներ արտադրելու համար, այն ոչ միայն փոքր չափսերով, թեթև քաշով և հարմար կլինի օգտագործման համար, այլև կունենա կիսահաղորդչային համակարգիչներից 10-ից 100 անգամ ավելի արագ հաշվարկային արագություն՝ լողացող կետով գործողությունները վայրկյանում հասցնելով 300-ից 1 տրիլիոն անգամի: Հետևաբար, ԱՄՆ զինված ուժերը կանխատեսում են, որ գերհաղորդիչ համակարգիչների ներդրումից հետո դրանք կդառնան C1 համակարգի մարտական ​​արդյունավետության «բազմապատկիչ» բանակում:

7.2 Գերհաղորդիչ մագնիսական հետախուզման տեխնոլոգիա

Գերհաղորդիչ կերամիկական նյութերից պատրաստված մագնիսական զգայուն բաղադրիչները փոքր ծավալ ունեն, ինչը հեշտացնում է ինտեգրումը և դասավորությունը: Դրանք կարող են ձևավորել բազմալիքային և բազմապարամետրային հայտնաբերման համակարգեր, զգալիորեն մեծացնելով միավորային տեղեկատվության հզորությունը և զգալիորեն բարելավելով մագնիսական դետեկտորի հայտնաբերման հեռավորությունը և ճշգրտությունը: Գերհաղորդիչ մագնիսաչափերի օգտագործումը կարող է ոչ միայն հայտնաբերել շարժվող թիրախներ, ինչպիսիք են տանկերը, տրանսպորտային միջոցները և սուզանավերը, այլև չափել դրանց չափը, ինչը հանգեցնում է մարտավարության և տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են հակատանկային և հակասուզանավային պատերազմը, էական փոփոխությունների:

Հաղորդվում է, որ ԱՄՆ ռազմածովային ուժերը որոշել են մշակել հեռազգացման արբանյակ՝ օգտագործելով սահազվագյուտ հողգերհաղորդիչ նյութ՝ ավանդական հեռազգացման տեխնոլոգիան ցուցադրելու և կատարելագործելու համար: Այս արբանյակը, որը կոչվում է «Ծովային Երկրի պատկերի աստղադիտարան», արձակվել է 2000 թվականին:

8. ԿիրառումըՀազվագյուտ ԵրկիրՀսկա մագնիսական ստրիկցիոն նյութեր ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաներում

Հազվագյուտ հողՀսկա մագնիսառստիկցիոն նյութերը ֆունկցիոնալ նյութերի նոր տեսակ են, որոնք նոր են մշակվել արտասահմանում 1980-ականների վերջին։ Հիմնականում վերաբերում են հազվագյուտ երկաթի միացություններին։ Այս տեսակի նյութն ունի շատ ավելի մեծ մագնիսառստիկցիոն արժեք, քան երկաթը, նիկելը և այլ նյութերը, և դրա մագնիսառստիկցիոն գործակիցը մոտ 102-103 անգամ ավելի բարձր է, քան ընդհանուր մագնիսառստիկցիոն նյութերը, ուստի այն կոչվում է մեծ կամ հսկա մագնիսառստիկցիոն նյութեր։ Բոլոր առևտրային նյութերի շարքում հազվագյուտ հսկա մագնիսառստիկցիոն նյութերն ունեն ամենաբարձր լարվածության արժեքը և էներգիան ֆիզիկական ազդեցության տակ։ Հատկապես Տերֆենոլ-D մագնիսառստիկցիոն համաձուլվածքի հաջող զարգացման շնորհիվ բացվել է մագնիսառստիկցիոն նյութերի նոր դարաշրջան։ Երբ Տերֆենոլ-D-ն տեղադրվում է մագնիսական դաշտում, դրա չափի տատանումն ավելի մեծ է, քան սովորական մագնիսական նյութերինը, ինչը հնարավորություն է տալիս հասնել որոշակի ճշգրիտ մեխանիկական շարժումների։ Ներկայումս այն լայնորեն կիրառվում է տարբեր ոլորտներում՝ վառելիքի համակարգերից, հեղուկի փականների կառավարումից, միկրոդիրքավորումից մինչև տիեզերական աստղադիտակների և ինքնաթիռների թևերի կարգավորիչների մեխանիկական ակտուատորներ։ Տերֆենոլ-D նյութական տեխնոլոգիայի զարգացումը առաջընթաց է գրանցել էլեկտրամեխանիկական փոխակերպման տեխնոլոգիայում։ Եվ այն կարևոր դեր է խաղացել առաջատար տեխնոլոգիաների, ռազմական տեխնոլոգիաների զարգացման և ավանդական արդյունաբերությունների արդիականացման գործում: Հազվագյուտ հողային մագնիսական ստրիկցիոն նյութերի կիրառումը ժամանակակից ռազմական ոլորտում հիմնականում ներառում է հետևյալ ասպեկտները.

8.1 Սոնար

Սոնարի ընդհանուր ճառագայթման հաճախականությունը 2 կՀց-ից բարձր է, սակայն այս հաճախականությունից ցածր ցածր հաճախականության սոնարն ունի իր առանձնահատուկ առավելությունները. որքան ցածր է հաճախականությունը, այնքան փոքր է մարումը, այնքան հեռու է տարածվում ձայնային ալիքը և այնքան քիչ է ազդում ստորջրյա արձագանքի պաշտպանության վրա: Տերֆենոլ-D նյութից պատրաստված սոնարները կարող են բավարարել բարձր հզորության, փոքր ծավալի և ցածր հաճախականության պահանջները, ուստի դրանք արագ զարգացել են:

8.2 Էլեկտրամեխանիկական փոխակերպիչներ

Հիմնականում օգտագործվում է փոքր կառավարվող գործողության սարքերի՝ ակտուատորների համար։ Ներառյալ նանոմետրային մակարդակի հասնող կառավարման ճշգրտությունը, ինչպես նաև սերվո պոմպերը, վառելիքի ներարկման համակարգերը, արգելակները և այլն։ Օգտագործվում է ռազմական մեքենաների, ռազմական ինքնաթիռների և տիեզերանավերի, ռազմական ռոբոտների և այլնի համար։

8.3 Սենսորներ և էլեկտրոնային սարքեր

Օրինակ՝ գրպանի մագնիսաչափեր, տեղաշարժը, ուժը և արագացումը հայտնաբերող սենսորներ և կարգավորվող մակերեսային ակուստիկ ալիքային սարքեր: Վերջինս օգտագործվում է հանքերում փուլային սենսորների, սոնարների և համակարգիչների պահեստավորման բաղադրիչների համար:

9. Այլ նյութեր

Այլ նյութեր, ինչպիսիք ենհազվագյուտ հողլուսարձակող նյութեր,հազվագյուտ հողջրածնի կուտակման նյութեր, հազվագյուտ հողային հսկա մագնիսառեզիստիվ նյութեր,հազվագյուտ հողմագնիսական սառնարանային նյութեր, ևհազվագյուտ հողՄագնիսաօպտիկական պահեստավորման նյութերը հաջողությամբ կիրառվել են ժամանակակից բանակում՝ զգալիորեն բարելավելով ժամանակակից զենքի մարտական ​​արդյունավետությունը։ Օրինակ՝հազվագյուտ հողԼյումինեսցենտային նյութերը հաջողությամբ կիրառվել են գիշերային տեսողության սարքերում: Գիշերային տեսողության հայելիներում հազվագյուտ հողային ֆոսֆորները ֆոտոնները (լույսի էներգիան) վերածում են էլեկտրոնների, որոնք ուժեղանում են օպտիկամանրաթելային մանրադիտակի հարթության միլիոնավոր փոքր անցքերի միջով՝ անդրադարձնելով պատից առաջ և ետ՝ ազատելով ավելի շատ էլեկտրոններ: Պոչի ծայրում գտնվող որոշ հազվագյուտ հողային ֆոսֆորներ էլեկտրոնները հետ են վերածում ֆոտոնների, այնպես որ պատկերը կարելի է տեսնել ակնոցով: Այս գործընթացը նման է հեռուստացույցի էկրանի գործընթացին, որտեղհազվագյուտ հողՖլուորեսցենտային փոշին էկրանին արձակում է որոշակի գունային պատկեր։ Ամերիկյան արդյունաբերությունը սովորաբար օգտագործում է նիոբիումի պենտօքսիդ, բայց գիշերային տեսողության համակարգերի հաջողության համար հազվագյուտ հողային տարրըլանթանկարևորագույն բաղադրիչ է։ Պարսից ծոցի պատերազմում բազմազգ ուժերը այս գիշերային տեսողության ակնոցներն օգտագործում էին իրաքյան բանակի թիրախները բազմիցս դիտարկելու համար՝ փոքր հաղթանակի դիմաց։

10. Եզրակացություն

զարգացումըհազվագյուտ հողարդյունաբերությունը արդյունավետորեն խթանել է ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաների համապարփակ առաջընթացը, և ռազմական տեխնոլոգիաների կատարելագործումը նաև խթանել է բարգավաճ զարգացումըհազվագյուտ հողարդյունաբերություն։ Ես կարծում եմ, որ համաշխարհային գիտության և տեխնոլոգիայի արագ զարգացման հետ մեկտեղ,հազվագյուտ հողարտադրանքը իրենց հատուկ գործառույթներով ավելի մեծ դեր կխաղա ժամանակակից ռազմական տեխնոլոգիաների զարգացման գործում և կբերի հսկայական տնտեսական և ակնառու սոցիալական օգուտներհազվագյուտ հողարդյունաբերությունն ինքնին։