Titaanin käyttö laivaston varusteissa

Titaani on lupaavin metallimateriaali laivaston varusteisiin.Sitä käytetään laajasti pinta-aluksissa, vedenalaisissa sukellusveneissä, syvässä sukellusveneissä, vedenalaisissa aseissa, viestintälaitteissa ja muilla aloilla kaikkialla maailmassa. Ydinsukellusveneessä lauhdutin, lämmönvaihdin, kaikuluotaimen suojus, meriputkijärjestelmä ja palkeet on valmistettu titaanista. Titaania käytetään laajalti myös tavanomaisten sukellusveneiden painekuoressa, dieselmoottorien kaasun pakojärjestelmässä, kaikuluotaimen suojuksessa, meriputkijärjestelmässä, palkeissa, pumpuissa ja venttiileissä (636, k877 jne.). Se on purjehtinut arktisen, Etelämantereen, päiväntasaajan, Tyynenmeren, Intian valtameren ja Atlantin valtameren läpi ja ratkaissut suunnittelun sallitun rasituksen ja turvallisuustekijän valinnan ongelmat. Titaania käytetään myös Yhdysvalloissa ja Japanissa eri sukellusveneiden vesisuihkupropulsiolaitteisiin, mikä poistaa tehokkaasti suuren indusoidun virran haitalliset vaikutukset, jotka aiheutuvat maan magneettisen voimalinjan katkaisemisesta kupariseoksella purjehtiessa.

2.1 Sukellusveneiden ja syvän sukellusveneiden painekuoret

Kun sukellusvene rakenne on kiinteä, sukellusveneen lopullinen upotussyvyys on suoraan verrannollinen vaippamateriaalin myötörajan ja vaipan paksuuden tuloon. Sukellussyvyyden lisääminen painekuorta paksuntamalla vähentää sukellusveneen tehollista kuormitusta. Jos tehollinen kuorma säilyy, sukellusveneen kokoa kasvatetaan siinä määrin, että sitä ei voida käytännössä käyttää. Siksi materiaaleja, joilla on suurempi ominaislujuus, on harkittava. Useista sukellusveneen kuoreen tällä hetkellä saatavilla olevista materiaaleista titaaniseoksella on paras suorituskyky (katso taulukko 1 erityistä vertailua varten). Taulukko 1 osoittaa, että titaaniseos on erittäin edullinen painetta kestävänä kuorimateriaalina sukellusveneissä ja syvässä sukellusveneissä.

Useiden syvän sukellusveneen painekuorimateriaalien ominaisuudet

Esimerkkejä titaanin käytöstä sukellusveneiden ja syvän sukellusveneen painekuoressa

2.2 potkuri, potkurin akseli ja vesisuihkun käyttövoima

Valetulla titaaniseoksella on korkea ominaislujuus, korkea korroosionkestävyys ja hyvä kavitaatiokestävyys (katso taulukko 3). Se on ihanteellinen potkurimateriaali, erityisesti superkavitaatiopotkurimateriaali. Titaaniseoksesta valmistetun potkurin etuna on kevyt paino, korkea propulsiotehokkuus ja pitkä käyttöikä.

Potkurimateriaalien mekaaniset ominaisuudet

2.3 Lämmönvaihtimet ja lauhduttimet

Titaanilla on erinomainen korroosionkestävyys puhtaalle, saastuneelle ja staattista ja dynaamista vettä sisältävälle hiekkalle. Suuren jäähdytysveden nopeuden ja ohutseinäisen lauhdutinputken sallitaan parantaa lämmönsiirtokykyä ja vähentää lauhduttimen painoa. Titaaniputken tarttuvuus on pieni, ja neste tiivistyy helmen muotoon titaanin pinnalle. Titaanin kondensaationopeus on yli 29,3 prosenttia suurempi kuin kuparin; Kondensaationopeus on 35 prosenttia korkeampi kuin ruostumattoman teräksen 304; Kondensaationopeus on yli 17,5 prosenttia korkeampi kuin ruostumattoman teräksen 316, mikä on myös hyödyllistä lämmönsiirrolle. Titaaniputken puhtauskerroin on korkeampi kuin kupariseosputken. Yllä olevat tekijät tekevät titaanin lämmönjohtavuudesta alhaisemman kuin B30-kupariseoksen, mutta lämmönsiirtohyötysuhde on sama tai hieman korkeampi kuin B30. Samaan aikaan titaaniputken tärinäneristysvastus on myös suurempi kuin B30-putken.