Stórskotalið er helsti búnaður hersins til að framkvæma langvarandi nákvæmni árásarbælingu gegn óvininum og það gegnir mikilvægu hlutverki í bardagaferlinu. Í framtíðarstríðinu verður stórskotalið enn helsti bardagabúnaður hersins. Með hraðri þróun háþróaðra efna eins og títan málmblöndur, álblöndur og framleiðslutækni íhluta þeirra mun framtíð stórskotaliðsins hvað varðar nákvæmni, drægni, kraft og hreyfanleika hafa verulegar umbætur. Bandaríska ofurlétta stórskotalið M777 er dæmigert dæmi um að nota títan málmblöndur og álblöndur og bæta frammistöðu stórskotaliðsins.
Ofurlétt sviðsbyssan (UFH) M777 var lögð til af bandaríska hernum og landgönguliðinu árið 1997 til að koma í stað M198 155 mm dráttarbyssunnar og í fyrsta skipti notar M777 fjöldann allan af léttum málmblöndur, og með nýstárlegri hönnun og háþróaðri framleiðsluferlum hefur þyngd M777 minnkað úr 16,000 pundum M198 í minna en 9,000 pund, sem er um það bil helmingur af þyngd núverandi M198, sem gerir það auðvelt að flytja og draga á miklum hraða, og gerir það auðvelt að flytja og draga á miklum hraða. Þetta gerir það auðvelt að flytja og draga á miklum hraða.
1) Mikil notkun á títan málmblöndur
Í samanburði við M198 notar M777 mikinn fjölda títan málmblöndur, títan steypu og ál málmblöndur, sem nær þyngdarminnkun upp á 3.175 kg (7,000 lbs), eða 44%. Títanálið var útvegað af RTI International Metals og M777 vegur 3.745 kg og er hægt að flytja hana með þyrlu, flutningaflugvélum og skipum. Dragðu byssuna geta verið dregin af 4 ◇4 ökutækjum stærri en 2,5 t. M777 haubitarinn hefur verið uppfærður með nýrri hönnun. M777 howitzer hefur verið uppfærður með nýrri hönnun, M777A1 með stafrænu eldvarnarkerfi og M777A2 með hugbúnaðaruppfærslu og getu til að nota Excalibur skotfæri.
Lágur kostnaður og léttur þyngd M777 ofurléttbyssunnar er vegna mikillar notkunar á títan og álblöndu og íhlutum. Lágur kostnaður við títan málmblöndur einn og sér getur ekki náð þessum markmiðum.
2) Samþykkja háþróaða framleiðslutækni
NCEMT hefur framleitt heimsins stærsta flæðimyndaða títanvelturör og bakslagsrör.
FlowForming er kaldformunarferli sem framleiðir hola strokka með mjög nákvæmum málum. FlowFormed títan hlutar geta verið nánast netlaga, sem minnkar rusl við framleiðslu á álhlutum. Mikil nákvæmni ferlisins gerir það kleift að nota það í fjölmörgum flug- og hernaðarlegum notum. NCEMT er að rannsaka framleiðslu á rokkrörum með minni kostnaði og minni rusl miðað við núverandi útpressunar- og vinnsluferla. Dynamic Machine Works (DMW) í Billerica, Massachusetts hefur verið að rannsaka flæðimyndunarferlið fyrir velturrör. Stærsta flæðimyndaða títanrörið hefur verið framleitt, með þvermál 5,6 tommur og lengd 72 tommur (um 1,8 m).
Með því að mynda flæði eru þykk stærð Ti-6Al- 4V málmblöndur rör pressuð í kringum snúningsdorn og snúningsrúllur til að fá þær stærðir sem óskað er eftir. Vegna þess að hráefnið er haldið næstum 100% meðan á útpressunarferlinu stendur. Árið 2004 útvegaði NCEMT 45 feta vippabúnað til sameiginlegrar verkefnastjórnunar. Ferlið var beitt við LW155 stórskotaliðstækniprófun. Árangursríkt dæmi um beitingu og kostnaðarlækkun flæðismyndunarferilsins er títanveltur og afturköst rör fyrir M777 léttu 155 mm byssuna. Kostnaður við flæðimyndaða velturrörið var 68 prósent minni en upphaflega framleiðsluferlið.
② Nákvæmni steypa - Fækkar hlutafjölda
Mikill fjöldi hluta í mörgum hervopnum veldur háum framleiðslukostnaði. Flóknir hlutar sem samanstanda af mörgum einstökum íhlutum auka einnig framleiðsluferlistímann. Bandaríski herinn hefur unnið að því að draga úr kostnaði um leið og hann veitir meiri ávinning. Bandaríska varnarmálaráðuneytið (DOD) hefur tekið upp nýstárleg ferli til að ná þessum markmiðum. Nákvæmni steypa er eitt áhrifaríkasta ferlið til að fækka hlutum.
Nákvæmni steypuferlið hefur eftirfarandi kosti: lægri framleiðslukostnaður; styttri framleiðslutíma; aukinn áreiðanleiki; og minni þyngd. Nákvæmni steypu er hægt að nota í mörgum hernaðarlegum forritum, svo sem skotvopnum, flugvélarskrokkum, skotvopnum og knúningsbúnaði. Í samanburði við hefðbundið ferli, með því að nota títan málmblöndur og nákvæmni steypuferli. M777 létt stórskotalið íhlutir eru mjög minnkaðir. Bandaríski sjóherinn málmvinnslustöð sem notar nákvæmnissteypuferli til að búa til M777 léttu 155 mm byssuna staðsetta í hólfinu á fjölda hluta, úr 120 fækkað í 2.
Landsmiðstöðin fyrir háþróaða málmvinnslu (NCEMT) gerði rannsóknir á nýjum framleiðsluferlum og nýstárlegri mótunartækni til að fækka hlutum og lækka rusl og framleiðslukostnað. Ásamt Joint Light Artillery Management Office (JPMO), BAE og títanverksmiðjunni, voru gerðar rannsóknir á eins stykki nákvæmnissteypuspaði fyrir M777 léttu 155 mm byssuna (LW155). Áður fyrr var spaðinn framleiddur með vinnslu og suðu. Annar krefjandi hluti er hnakkurinn, sem upphaflega var vélaður og soðinn saman úr meira en 100 hlutum. NCEMT, í tengslum við JPMO, BAE og títanálverksmiðju, hefur þróað eins stykki nákvæmnissteypu stýrisbúnað.
Að auki er stýrisbúnaðurinn framleiddur með smíðaferli, sem dregur úr rusli um 50 prósent miðað við vinnslu á valsplötum. Lággjalda bjölluhús hefur verið smíðað með góðum árangri úr ódýrum Single Melt Plasma Arc Melting (SM PAM) Ti-6Al- 4V eyðum. Togstyrkur bjöllulaga skeljasmíðanna var á bilinu 965 MPa til 1.034 MPa; afrakstursstyrkurinn var á bilinu 910 til 972 MPa; lengingin var á bilinu 14,9% til 5,9%; og hlutfallsrýrnunin var á bilinu 36,2% til 40,9%. Togeiginleikar allra SM PAM smíðaefna uppfylltu kröfur AMS 4928 og ASTM B 381 staðla.
③ Edison Welding Institute (EWI) rannsóknir á suðuferlum sem notaðir eru við framleiðslu á M777 léttum byssum
Bandaríski herinn rannsakar notkun á léttum efnum eins og álblöndur, títan málmblöndur og samsett efni í háþróuðum burðarhlutum til að draga úr þyngd vopnapalla. Auk þess krefst framleiðsla á blendingum burðarhluta úr þessum efnum fjölda samtengingarferla, sem fela í sér núningshræru suðu, blending laserbogasuðu (HLAW), pulsed gas metal bogsuðu (GMAW), o.s.frv. M777 stabilizer geislaarmarnir voru soðnir frá Ti-6Al- 4V álplötum og steypu með Gas Tungsten Arc Welding (GTW) ferlinu. Meginmarkmið EWI vinnunnar er að samþætta skilvirkt efni. Meginmarkmið vinnu EWI er að samþætta skilvirk efnistengingartækni til að undirbúa flókna Ti-6Al- 4V burðarhluta. 80-85% af GTA suðu hefur verið skipt út fyrir GMAW-P eða leysistúfsuðu og EWI styður einnig ARDEC's Joint Project Management Office (JPMO) og BAE Systems við framkvæmd verkefnarannsóknanna. Markmiðið er að nota háþróaða títan ál suðutækni við sýnikennslu og staðfestingu á M777 stórskotaliðsvopnakerfinu.
④ Lágmarkskostnaður eins þrepa bræðsluferli fyrir títan málmblöndur
Títanblendi (Ti-6Al- 4V) er lykilefni fyrir léttar 155 mm stórskotaliðsbyssur. NCEMT hefur með góðum árangri framkvæmt tilraunaframleiðslu á 31-tommu PAM títan álfelgur. Tæknin hefur verið yfirfærð til iðnaðar og er notuð í fyrsta skipti í LW155 byssunni í gegnum aðalverktaka, BAE Systems og LW155 Joint Project Management Office (JPMO). Eins þrepa bráðnar PAM dregur úr innkaupakostnaði Ti-6Al- 4V hleifarinnar sem notaður er í LW155 byssuna um allt að 27 prósent. Þessi ódýra tækni mun einnig nýtast öðrum DOD vopnakerfum sem nota íhluti úr títaníumblendi, eins og US Marine Corps' Extended Field Combat Vehicle (EFV). NCEMT eins þrepa bráðnar PAM ferlið gerir hleifnum kleift að ná háu yfirborði gæði, jafnvel allt að 31 tommur í þvermál, sem dregur úr eða útilokar þörfina á yfirborðsmeðhöndlun áður en smíðað er.
