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最昂贵的铝合金轮毂有了新“搭档”

发表于: 2022-06-07作者:alwheel点击:2470

    据CNET报道,在过去的4 个月里,NASA的“毅力号”火星车有了一个意想不到的“旅伴”。自2月初以来,这块岩石就进入了火星车的左前轮,自从“搭便车”后,它已经被运送了超过5.3 英里(8.5 公里)。

    来自夏威夷大学马诺阿分校的“毅力号”团队学生合作者Eleni Ravanis现在已经将这块轮岩升级为“宠物岩石”。“如果这块‘宠物岩石’能说话,它可能会告诉我们它所注意到的变化,因为我们向北穿越Octavia E. Butler 着陆点,然后向西,在我们前往杰泽罗三角洲西部的旅程中,经过三角洲以前的范围‘Kodiak ’的壮观遗迹,”Ravanis在周四的任务更新中写道。

    这块石头第一次引起NASA的注意是在3月初。当时,NASA发言人Andrew Good 表示,这块石头“不被认为是一种风险”。因为“毅力号”配备了坚硬的铝制车轮,与“好奇号”漫游车相比,该款铝合金车轮具有升级的设计。而“好奇号”的铝制车轮子在火星上的许多年里已经遭受了相当大的打击。

    众所周知,在航天领域里追求“轻量化”是具有特别重要意义的,实践证明,载荷质量每减轻1 kg,整个运载火箭的起飞质量就可减轻50 kg,地面设备的结构质量就可减轻100 kg。那么在这个需要长距离运送的火星车上,为什么选择了铝合金材料制作探测器的车轮而不是密度更小的镁合金呢?主要的原因就是在现有的技术条件下,镁合金材料依然无法与铝合金材料相媲美。

    在2005 年3 月至2008 年12 月间,欧盟在FP6 框架内实施了一个名为“变形镁合金在航空航天器的应用(Aeronautical application of wrought magnesium,AEROMAG)”的研究项目,共有20 个单位参与,对镁合金的冶炼、成形工艺、燃烧性能、表面处理、连接技术和结构性能等进行了全方位的研究,结果表明,镁合金可以取代中等强度的5系铝合金,对于某一项性能镁合金可以达到甚至超过高强度的2系铝合金,但是综合考虑强度、疲劳、加工、耐腐蚀、耐高低温等性能,没有一种镁合金可以与2系铝合金等同。

     由于技术所限,目前的镁合金材料仍然还存在以下缺点:耐蚀性差,燃点低;材料强度偏低,尤其是高温强度和抗蠕变性差;镁合金铸件容易形成缩松和热裂纹,成品率低,镁合金变形件塑性加工条件控制困难,导致组织与力学性能不稳定等等。这些缺点都限制了镁合金材料在航空航天领域的应用。而火星探测器从进入太空那一刻起,就一直处于极其恶劣的环境中,并且探测器的轮子还要承受火星地表岩石的撞击与摩擦,现有镁合金材料实在难以胜任如此艰巨的工作,所以经过综合考量在火星车的轮子上只能牺牲镁合金的“轻量化”,选择铝合金的”可靠性”了。

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