Из чего делают самолеты (металл)

Японцы крупно подставили компанию «Боинг». С «лайнером мечты», знаменитым «Боинг-787 Дримлайнер» все время что-то происходит. А все дело в японских аккумуляторах, у которых есть один изъян – иногда они взрываются.

Как и все новое, проект «Дримлайнер» развивался не совсем гладко. Треснувшее стекло кабины пилотов, течь топлива, проблемы с тормозами — неполный список проблем, с которыми столкнулись инженеры на испытаниях. Но фанатам авиации будет интересно узнать, что «Дримлайнер» – действительно необычный самолет. Вот вам несколько фактов о «лайнере мечты».Самый экономичный в своем классеПо сравнению с предыдущими поколениями самолетов у «Дримлайнера» на 20% ниже расход топлива и на 10% – эксплуатационные расходы. Это означает скидки для пассажиров, ведь стоимость билета во многом складывается именно из этих параметров, а вовсе не из дилеммы «вам рыбу или курицу?».Он из другого тестаРазработчики говорят буквально о революции в отрасли. Последний раз подобное случалось, когда в авиастроении вместо фанеры и дерева стали применять алюминий. Благодаря композитным материалам и новым металлическим сплавам «Дримлайнер» на 45 тонн легче своего прямого конкурента – Airbus A330-200. Правда, бывший инженер «Боинга» Винс Уэлдон утверждал, что композиты в отличие от алюминия выделяют при горении токсические вещества –впрочем, пассажирам, терпящим бедствие, разницы уже никакой нет.Русский титан

На 15% каждый «Дримлайнер» — русский. Потому что на 15% он состоит из титана, сплавы которого дают наилучшее сочетание прочности и легкости. Титан для «Боинга» поставляет наша уральская компания ВСМПО-Ависма (блокпакет принадлежит корпорации Ростех). Она вообще производит более 35% всего титана, необходимого пассажирским «Боингам».

Причем американцы покупают у нас не только титановые сплавы, но и готовые детали. Об этом сотрудничестве пишет даже Нью-Йорк Таймс: «Россия – стратегический партнер, производящий детали для Boeing 787». Всего у нас выпускается свыше 50 деталей для «Боинга». Самые крупные из них: балки шасси и крыльевая хорда.

Совместное предприятие Ural Boeing Manufacturing на Урале включено в цикл серийного производства «Дримлайнера», что, согласитесь, «вселяет».

Российские инженеры

400 российских инженеров и 200 программистов участвовали в разработке «Дримлайнера». В Москве существует целый конструкторский центр «Боинга».

Без пересадок«Дримлайнер» способен без посадки пролететь 16 000 километров, то есть перелететь, например, Тихий океан. Широко летитСалон «Дримлайнера» на 40 см шире, чем у Боинга-767. Казалось бы пустяк, но сколько это дало! Например, увеличился в размере традиционно самый неудобный отсек на борту – туалет. Кроме того, у самолета самые здоровые иллюминаторы в истории – 46 см высотой.Натуральный кислородВ «Дримлайнер» воздух попадает из внешней среды через специальные компрессоры. В старых системах горячий воздух отбирается от двигателей, проходит через систему охлаждения и только потом оказывается в салоне. Судите сами, каким воздухом дышать легче.Ну и на закуску – по-моему это первый лайнер, который заставляет здравомыслящего и адекватного человека хотя бы на мгновение задуматься – покупать «первый класс» или нет:

Отсюда

Источник: https://trinixy.ru/89013-iz-chego-delayut-samolety-mechty.html

Из какого металла сделан самолет

YYKK Есть еще АМг6, конечно попроще чем Д НО — хорошо гнется, и главное — варится попробуйте что-нибуть заварить на Д16, у виртуозов что-то получится, но пройдет время отвалится. В95 конечно хороший материал, но ужасно дорогой относительно. Титан еще используют, например сплав ВТ2.

Есть правда неудобство — дорог очень портится инструмент.

Летающие металлы

Плюс еще вязкость большая, иногда мешает например можно перекрутить резьбу, она не сорвется, но «потечет». Стали еще нержавеющие используются, но это в ответственных местах — тяжелый.

В заключении — семейство сплавов Д Т, М основа нашей авиации. Эт я к чему?

Прочностей то их много разных. Даже на растяжение много разных. И для разных расчетов разные прочности используются. А тут даже не указали про какую прочность разговор.

Количество против качества

Поэтому у меня эта таблица доверия и не вызывает. Может у них для разных материалов разные прочности указаны. Нет конечно. Все совсем не так.

Обшивка летательного аппарата

Если образец из материала начать тянуть и писать на график 2 параметра — относительное удлиннение образца и относительное усилие то получим кривую которая называется «кривая нагружения». Начальный участок у этой кривой линейный. Но образец еще не разрушился его можно нагрузить сильнее. Далее образец разрушается.

Но при ударных нагрузках образец можно нагрузить и сильнее, он не упеет разрушится за то время в течении которого дествует нагрузка. Кроме того при циклическом нагружении все совсем по другому. Там даже единицы прочности другие.

Деталь, стальная например, обрабатывается и помещается в печи для термообработки. Сколько я сталкивался с алюминием, он всегда в виде готовых изделий уже идёт — лист, пруток, которые потом просто обрабатываются механически.

Чтоб его — в печь? Или я ошибаюсь?

Из какого металла делают самолёты? Вобщем из всех крепких и легких материалов и достаточно не дорогих, что бы производство и последующая продажа не обременяли. Все металлы делятся на хрупкие и вязкие, вот в самолетах прдепочтение отдается тем которые больше золотая середина.

Основным материалом для производства большинства самолетов является специально разработанный сплав алюминия. Однако с недавних пор все чаще и чаще в производстве самолетов стали применяться углеродные композитные материалы, некоторые небольшие частные самолеты делаются практически полностью из углеродных композитов.

Что касается военных самолетов, здесь тоже все неоднозначно. Одни делаются из титана, другие, например МИГи, из сплава титана и стали. В самолетах, разработанных в последние годы, и предназначенных для перелетов на длинные расстояния, используются композитные материалы, армированные стекловолокном.

Продолжая традиции

А вообще самолет собран из множества разных материалов : Сталь и алюминий, титан и пластмассы, литий и дерево, стекло и резина ,а так же в последнее время широко используются углеродные композитные металлопластиковые и стеклопластиковые материалы. В зависимости от вида летательного аппарата, его обшивка может состоять из разных материалов.

Для обшивки большинства современных самолётов применяются алюминиевые сплавы, а также титан и нержавеющая сталь, из которых изготавливаются специальные панели или листы, которым придаётся соответствующая форма подробнее. Современные самолеты сделаны из многих материалов.

Первый советский цельностальной самолёт

Корпус из высокопрочной стали, титана алюминия, двигатели из жаропрочых сплавов, а также могут присутствовать и другие металлы. В салоне самолета тоже используется много разных материалов, стараются подбирать по возможности не горючие материалы.

Большинство самолетов сделаны из сплавов алюминия,магния,турбины и некоторые другие материалы из титана и нету там специального аэрокосмического металла и сплава. В основном это алюминий,обшивку клепают специальными клёпками,когда клепают такой треск стоит никакие наушники и беруши не спасают.

Самолет сделан специально аэрокосмического материала не весомого. Это специальный материал похожий на алюминий.

Большая группа высокопрочных алюминиевых сплавов, содержащих в качестве основного легирующего компонента медь, известна в технике под названием дуралюмин.

Относительно высокая коррозионная стойкость чистого алюминия обуславливается наличием на его поверхности окисной пленки.

Но этот материал очень дорогой как я знаю, по моему мнению, конечно. Простые материалы в самолет не добавляют он же в воздухе конце концов.

Самарский металлургический завод изготовляет сплавы, которые применяют при строительстве самолетов, сплавы на основе тугоплавких металлов. Я думаю научным языком объяснять это очень долго.

Если в воздухе произойдет. Крупногабаритные или негабаритные грузы — это всегда сложная задача, когда их нужно перевезти с. Вопросы — куда убираются шасси самолета или куда деваются колеса, волную тех, кто хоть. Существует не так много вариантов, как доставить грузы — по земле, по воздуху или.

Типы самолетов

Что роднит автомобиль и самолет? Оба транспортных средства обладают колесами. Да-да, самолеты также обладают. Вопросы туриста 0.

Материалы, применяемые для изготовления самолета

Когда самолет находится на земле он передвигается совершенно иначе, нежели в воздухе. Многие компании. Если вы думаете над оригинальным подарком, то мы можем порекомендовать вам полет на самолете.

С каждым годом, услугами частных перелетов пользуется все большее количество людей, которые хотят безопасно.

Источник: https://wenymulubemy.ml/iz-kakogo-metalla-sdelan-samolet.php

Из чего делают самолеты? История вопроса

Самые первые самолеты были очень похожи на своих предшественников, воздушных змеев. Они имели деревянный набор, обшитый полотном. Иногда вместо реек использовали легкие металлические трубы. Прочности такого самолета хватало на короткий демонстрационный полет при безветрии.

Во времена Первой мировой войны боевым самолетам требовалась большая прочность фюзеляжа и крыльев. Посему некоторую часть полотняной обшивки, в особенно важных местах, заменили на металл.

Шло время, добыча алюминия росла, дюраль был легок и прочен, но в СССР его производили недостаточно для массового использования в авиации. Основной предвоенный советский истребитель И-16 был в основном деревянным и полотняным.

Силовой набор — деревянный. Фюзеляж — из фанеры, проклеенной казеиновым клеем.

Обшивка стабилизатора и крыльев полотняная, только силовой набор хвостового оперения и элеронов был из дюраля, тут прочностные требования не позволяли использовать дерево.

А Туполев еще в 1931 году построил свой ТБ-3 (он же АНТ-6) — цельнометаллический, из дюраля. Металлический силовой набор, фюзеляж и крылья из гофрированного дюраля…

ТБ-3 «Звено-СПБ» с моторами АМ-34ФРН, под крылом подвешены И-16 тип. 24, c бомбами ФАБ-250 ru.wikipedia.org

Эксплуатация в мирное время самолетов, имевших обшивку или силовой каркас из дерева, продемонстрировала их уязвимое место — дерево под влиянием атмосферной влаги набухало, а потом могло начать гнить. В военное время это не было критично — самолет в бою живет недолго. Но в мирное время это важно.

В СССР проводились опыты по производству самолетов из нержавеющей стали. Предполагалось, что таким самолетам непогода нипочем. Были выпущены цельносварные самолеты из нержавеющей стали — Сталь-2 и Сталь-3. Однако эксплуатация их показала, что в них ржавеют места, где сталь сваривали. Надежда на то, что для таких самолетов ангар будет не нужен, не оправдалась.

Все знают о судьбе ТБ-3, пытавшихся в самом начале Великой Отечественной вылетать на бомбежку врага днем. Оборонительные ШКАСы его стрелков не могли защитить неповоротливые и медленно летавшие тяжелые машины от юрких и скоростных мессеров, вооруженных авиапушками.

Хотя когда их посылали на бомбежку ночью, это обычно выходило очень удачно. Малая скорость давала возможность точно положить бомбы. Максимально — до 5 тонн боевой нагрузки! К тому же огонь зенитной артиллерии был для них менее опасен, чем для небольших машин. Ну пробили крыло осколки зенитного снаряда, так что? Прилетит домой, механик залатает — и снова можно лететь на бомбежку.

Вторую мировую войну все западные державы встретили с цельнометаллическими монопланами. Такими были и истребители, и бомбардировщики. За некоторыми исключениями. Один бомбардировщик выбивается из общего ряда: Джеффри Де Хевиленд-младший придумал нечто очень оригинальное.

Легкий двухмоторный скоростной бомбардировщик. Цельнодеревянный «Москито». В 1940 году этот проект чуть не попал под сокращение — его только собирались выпускать, а стране были позарез нужны самолеты-истребители.

В бою он уходил от истребителей немцев, имея преимущество в скорости. В начале 1941 года его скорость была 624 км/час, а максимальную свою скорость он развил с новыми моторами в 1943 году — 704 км/час. Как нож, он проходил через ПВО, перемещаясь слишком быстро, чтобы его данные могла обработать аппаратура ПВО. Угрожали ему только зенитки, если ставили на его пути огневую завесу.

Его использовали как одиночный ночной или дневной бомбардировщик: долететь, сбросить бомбу, улететь — и никто не сможет догнать.

Или как дальний тяжелый истребитель: защитить свои тяжелые бомбардировщики. Или как самолет обеспечения ночных бомбардировок: пролетел перед бомбардировщиками, сбросил с большой высоты кипы фольги — и немецкие радиолокаторы оказались забиты помехами, не удалось навести на армаду бомбардировщиков ночные истребители или зенитки.

Как оказалось, деревянные самолеты — тоже мощное оружие.

Но лучше всего это доказали советские истребители Второй мировой.

Яки были типичными «русфанер». Як-1 имел смешанную конструкцию. Каркас фюзеляжа был сварен из стальных труб. Обшивка носовой части — из дюраля, хвостовая часть и крыло оклеены полотном. Гаргрот был сделан из фанеры.

И ведь летал не хуже Ме-109! И скорость, и маневренность, и вооружение. Его продолжения — ЯК-7, ЯК-9 — имели силовой набор уже из дюраля, что позволило сделать большие баки для топлива, более чем удвоив дальность полета.

А Як-3 получил обтекаемые крылья меньшего размера. Вес машины уменьшился, что сделало ее более маневренной, а более мощный мотор дал ей большую скорость.

В начале войны воевал и ЛаГГ-3 (ЛАкированный Гарантированный Гроб, как грустно шутили летчики) — самолет был вообще цельнодеревянный. Силовой каркас был сделан из дельта-древесины (она и сегодня применяется в самолетостроении — для легкомоторных самолетов). Обшивка — фанерная. Однако двигатель, который ставили на этот самолет, понадобился конструктору Яковлеву на его Яки.

ЛаГГ-3 Mike1979 Russia, ru.wikipedia.org

Лавочкину было предложено поставить на свой самолет двигатель воздушного охлаждения АШ-82. Их производили, но использовались они слабо.

Лавочкин сумел сделать чудо: в условиях аппаратного противодействия его коллектив сумел в сжатые сроки сделать из ЛаГГ-3 самолет ЛаГГ-5, с другим двигателем. И самолет вышел очень удачный, хотя и не без недоработок.

И вооружен он был двумя пушками ШВАК-20 — тяжелый истребитель получился хоть куда. А по мере совершенствования двигателя АШ-82 стали выходить более скоростные самолеты — Ла-5, Ла-5Ф, Ла-5ФН и, наконец, Ла-7.

У Ла-7 уже было 3 пушки ШВАК-20, скорость и маневренность, достаточные, чтобы крушить врага. И все равно это был цельнодеревянный самолет. Сразу после войны пошли в серию Ла-9 и Ла-11 — последние поршневые истребители, вытесненные новыми и более скоростными реактивными самолетами. Вот эти самолеты уже были цельнометаллическими. Дюралевый голод в СССР закончился.

Далее началось время самолетов из дюраля. Но скорости полета росли. По достижении скоростей полета 2 200 — 2 400 км/час было обнаружено, что обшивка нагревается до 200 градусов, дюраль при этом теряет прочность. Настал век титановых сплавов. Более дорогих, но сохраняющих прочность при скоростях, вдвое превышающих скорость звука, и больше.

Полет F-18 окружённый облаком под влиянием эффекта Прандтля — Глоерта, проявляющегося в трансзвуковом режиме ru.wikipedia.org

В наше время пассажирские самолеты делают из алюминиевых сплавов, из сплавов титана и из композиционных материалов (композитов). Пока пассажирские самолеты летают на скоростях намного ниже теплового барьера, им вполне достаточно корпуса из алюминиевых сплавов и из легких композитов.

Посмотрим, что будет дальше, когда пассажирская авиация освоит сверхзвук. Или этого бояться не стоит? Ведь уже были и Конкорд, и Ту-144. Были, но оказались невыгодны экономически, проиграв своих пассажиров более медленным самолетам, перевозившим намного дешевле.

Что же ждет пассажирскую авиацию в ближайшем будущем? Гигантские авиалайнеры на 500−600 пассажиров? Сверхзвуковые (но дешевые) самолеты, сделанные по еще не придуманным технологиям? Или люди начнут летать на каких-нибудь личных геликоптерах от двери до двери?

Источник: https://ShkolaZhizni.ru/world/articles/98927/

А вы знали из какого материала сделаны самолеты

То, что при создании самолетов – что больших, что легкомоторных, используют металл – ни для кого не секрет. Но вот вопрос – из какого металла делают самолеты, не дает покоя многим.

Действительно, для производства самолетов не подойдет обычный металл, и просто так взять сталь или обычный алюминий – плохая идея. Основной материал, который используется для обшивки кузова – дюралюминий. Материал был изобретен уже достаточно давно, а в 1940-ых его в СССР называли дюралюминий.

Это не правильное слово, но сути не меняет. От обычного алюминия данный металл отличается повышенной прочностью.

Немного истории

Самые первые самолеты изготавливались из тонких стальных труб, обтянутых материей, или имели деревянную конструкцию и полотняную обшивку поверхностей. Следующим шагом совершенствования конструкций самолета следует считать замену тканей на обшивку фанерой. Для повышения прочности фанерных конструкций, их стали делать в несколько слоев, скрепленных клеем.

первые прототипы самолетов

С увеличением скоростей самолетов, повышением нагрева конструкций и элементов двигателей, их использование стало небезопасным. Конструкторы стали постепенно заменять деревянные детали на металлические. Но полностью металлические самолеты появились не сразу. В 30-е годы прошлого столетия металл почти полностью вытеснил дерево в конструкции самолетов.

Однако деревянные конструкции еще некоторое время применялись в отдельных случаях. В частности, в конструкциях советских истребителей Лагг-3, И-16, Як-1 и других, участвовавших в Великой Отечественной войне, использовались деревянные элементы.

Это было сделано из соображений экономии, так как деревянные конструкции в изготовлении обходились дешевле металлических.

С появлением реактивной авиации в 50-х годах прошлого века, деревянные конструкции самолетов перестали использоваться.

Нагрузки, воздействующие на самолет

Компоновка самолёта

Чтобы понять, из чего делают самолеты, необходимо рассмотреть их отдельные конструктивные составляющие и выяснить, какие нагрузки приходятся на каждую из них. К основным частям конструкции самолета относятся:

• фюзеляж;
• крылья;
• хвостовое оперение;
• двигатель;
• шасси.

Каждая из этих частей самолета имеет свое функциональное назначение. Фюзеляж самолета объединяет все элементы конструкции в единое целое. Крыло создает подъемную силу. Двигатели создают необходимую для полета тягу. Хвостовое оперение обеспечивает аэроплану горизонтальную и вертикальную управляемость. Шасси необходимы для совершения взлета и посадки.

В процессе полета и на земле все эти составные части самолета испытывают разнообразные, характерные только для них нагрузки.

Для современных реактивных самолетов важна также и звуковая нагрузка, которая возникает при работе двигателя.

Фюзеляж пассажирского самолёта

Исходя из учета влияния указанных нагрузок на конкретные составные части самолета, выбираются материалы, из которых они изготавливаются. Однако, есть одно свойство, которое применимо ко всем без исключения материалам, это их максимально легкий вес при прочих равных достоинствах.

Материалы, из которых делают самолет

Алюминий

алюминий

Большая часть конструкции самолета изготавливается из алюминия и его сплавов. Он идеально для этого подходит, прежде всего, из-за своего небольшого веса, а также из-за широких возможностей менять свои свойства в сочетании с различными добавками.

Так, для изготовления планеров, подвергающимся небольшим аэродинамическим нагревам, используется дуралюмин, представляющий собой высокопрочный алюминиевый сплав с примесью меди, марганца и магния.

Для температурно нагружаемых оболочек планера и силовых элементов скелета самолета используются сплавы алюминия повышенной жаропрочности, с добавлением магния.

Такие сплавы также используются для изготовления отдельных элементов конструкции двигателя, работающих в умеренном тепловом режиме (лопатки, крыльчатки, диски компрессора первого контура).

двигатель самолёта

Алюминиевые сплавы с добавлением кремния применяют для литья сложных по форме деталей, с небольшой загруженностью.

В общей сложности на алюминиевые конструкции самолета приходится до 80% от его общей массы.

Титан

титанпотребность титана в производствеТитан и титановые сплавы представляет особый интерес в авиастроении, в первую очередь, из-за своих возможностей выдерживать высокие температуры.

Из титана изготавливаются корпуса сверхзвуковых самолетов, передние края крыльев и стабилизаторов. Титановые сплавы широко применяются в конструкциях шасси, узлах крепления закрылков, в силовых элементах. В реактивных двигателях из титана изготавливаются детали, подвергающиеся высокотемпературным нагрузкам: лопатки компрессоров и диски компрессоров второго контура, кожухи камер сгорания, сопла реактивных двигателей.

Сталь

инфонограмма стали

Сталь представляет собой сплав железа и углерода. Она довольно широко используется при изготовлении самолетов. В авиации в основном применяется конструкционная сталь с содержанием от 0,05 до 0,55% углерода. Из стали изготавливают отдельные элементы силового набора конструкции, детали шасси, болты, заклепки. Жаропрочная сталь идет на изготовление обшивок самолетов, развивающих большие скорости.

Композиционные материалы

композитные материалы в самолёте композитное крыло

Широкое применение при производстве самолетов нашли композиционные материалы (композиты), представляющие собой основу и распределенные в ней армирующие материалы. В качестве армирующих материалов используются органические волокна, а в качестве основы — различные металлические сплавы.

Детали, изготовленные из композитов, обладают небольшим весом, могут выдерживать высокие температуры. Их используют для изготовления обшивок крыла, оперения, створок шасси, радиопрозрачных обтекателей и др.стойка самолёта

При рассмотрении материалов, из которых делаются самолеты нельзя забывать и о таких важных материалах, как резина и пластмассы.

Химически стойкие пластмассы используются для изготовления топливных баков.

Для всех авиационных материалов важной характеристикой является их технологичность, то есть способность их изготовления серийно, а не только в одном экземпляре. Самолеты производятся большими партиями, все их детали изготавливаются многократно. В ходе повторяющегося процесса изготовления они не должны терять своих основных свойств.

• Друзья, на этом всё.
• Не забываем комментировать, ставить???? и подписываться на канал.
• До скорых встреч.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d938ab606cc4600b0fbb11d/5d9819e2d4f07a00acb79906

Ответы@Mail.Ru: Из какого металла делают самолёты?

Обшивку из листов дюралюминия, колеса из магниевых сплавов, в остове (скелете) применяют титан и тоже дюралюминий, сталь высоколегированную, двигатели из легированных сталей и титана, приборы из простого аллюминия и стекла, пластмассы, сиденья из аллюминия, дерева, кожи, ткани, пластика.

Вобщем из всех крепких и легких материалов и достаточно не дорогих, что бы производство и последующая продажа не обременяли. Все металлы делятся на хрупкие и вязкие, вот в самолетах прдепочтение отдается тем которые больше золотая середина.

По тому что хрупкие металлы крепкие, но от динамических нагрузок лопаются как стекло (например чугун-дешевый но тяжелый и очень хрупкий его заменяет титан-легкий как алюминий а хрупкий меньше чем другие металлы но зато очень дорогой) , а вязкие металлы не ломаются но зато гнуться и вминаются (наприме алюминий- легкий дешевый но легко гнется и рвется, но в него добавляют легирующие добавки и он становиится крепче то есть уже дюралюминий) . Сталь самый дешевый металл и золотая середина между титаном и аллюминием среди перечисленных, но тяжелый, по этому ее спользуют только в сложных деталях, например двигатель и т. д. Думаю полноценно и понятно ответил! Буду благодарен за оценку ответа))

В основном, из хвойных пород.
Мы в Жуковском предпочитаем делать из гавна, но эксперты из Фарнборо и Ле-Бурже решительно не одобряют наших методов. Они говорят, что из гавна пополам со стеклянной крошкой и пластиком — гораздо лучше.

Разумеется, мы посмеиваемся: «Ах, вы ещё и в гавно что-то добавляете?.. »
А что? ;У нас — экономичнее.
Вдобавок, если на нашем самолёте шваркнуться в тайге — то можно до прибытия помощи сожрать его целиком.
А со стеклянной крошкой — пойди-ка скушай.

Посмотрим да посмеёмся.. .

из сплавов алюминия, например дуралиевые сплавы. в общем основной в них алюминий. в него добавляют много всего разного, для придания дополнительных свойств (например, жесткости)

То, что при создании самолетов – что больших, что легкомоторных, используют металл – ни для кого не секрет. Но вот вопрос – из какого металла делают самолеты, не дает покоя многим.

Действительно, для производства самолетов не подойдет обычный металл, и просто так взять сталь или обычный алюминий – плохая идея. Основной материал, который используется для обшивки кузова – дюралюминий. Материал был изобретен уже достаточно давно, а в 1940-ых его в СССР называли дуралюминий.

Это не правильное слово, но сути не меняет. От обычного алюминия данный металл отличается повышенной прочностью.

Тексталит, дюралюминий, легир стали

Источник: https://touch.otvet.mail.ru/question/17072754

Фанерные истребители: почему СССР во время войны делал самолёты из дерева

Ещё перед началом Второй мировой войны и в СССР, и в Германии поняли, что вопрос о победителе противостояния будет решаться не на земле и не под водой, а в небе.

Именно поэтому на развитие авиации стороны направляли львиную долю военного бюджета — до 40 процентов. Вот только при этом приоритеты у стран оказались разными.

И, как покажет результат, советский путь окажется верным.

Количество против качества

Немцы сделали акцент на технологичность. Решения, применяемые при разработке двигателей и конструкций, дали германским самолётам неоспоримое преимущество — скорость. Показатели того же Me.109 превосходили показатели машин, имеющихся у Советского Союза к началу войны, на 100 км/ч.

В СССР же решили взять противника числом. Только за 1934-1941 годы, по данным Большой Российской энциклопедии, было выпущено более 20 тысяч машин, преимущественно не самых современных И-15бис, И-16, И-35, И-153. Самолётов семейства Як, МиГ и ЛаГГ — соответствующие конструкторские бюро открылись за неполные два года до начала войны — было построено ещё порядка двух тысяч.

В годы Великой Отечественной войны советские заводы и вовсе станут производить минимум 1630 самолётов в месяц.

А всего, по информации старшего научного сотрудника Центрального музея Военно-воздушных сил Алексея Солдаткина, за тот период будет выпущено 136 тысяч боевых машин.

Добиться таких темпов, вероятно, нельзя было, не сделай советское руководство ставку на производство современных истребителей на, в буквальном смысле, технологической базе предыдущей мировой войны — на производстве самолётов преимущественно из древесины.

Продолжая традиции

Первые авиационные заводы были основаны в России в начале XX века. «Товарищества воздухоплавания» возникли в Санкт-Петербурге, Москве и Одессе и занимались они на первых порах производством самолётов иностранных моделей. Их оборудование было рассчитано в основном на деревянную конструкцию машин с полотняной обшивкой. Металлические детали использовались лишь в ограниченных вариациях.

К организации строительства самолётов с применением металла удалось лишь в 1922 году, когда было освоено производство кольчугалюминия. С этого и началось бурное развитие авиационной промышленности.

Правда, советские конструкторы всё же отдавали предпочтение не цельнометаллическим конструкциям, а самолётам смешанного типа. И всё из-за недостатка алюминия — главного «крылатого» материала.

И хотя весь мир уже в конце 1930-х годов понимал, что древесина в конструкции самолёта является анахронизмом, власти СССР приняли стратегическое решение продолжить строить из неё самолёты.

Так был достигнут компромисс между нехваткой алюминия и дешевизной, технологичностью, а главное доступностью дерева.

Ну а кроме того, ставка была оправдана ходом войны: когда в 1941 году после немецкого наступления были захвачены алюминиевые заводы на Украине, «только налаженный выпуск фанерных истребителей позволил сохранить боеспособность советских ВВС», считает Солдаткин.

В результате, например, корпуса знаменитых истребителей ЛаГГ-3 и ЛаГГ-5 — одних из главных бойцов ВОВ — были полностью изготовлены из бакелитовой фанеры — берёзового шпона, который пропитан клеем и затем спрессован.

Дерево не для всех

Хотя, конечно, древесина не была безоговорочным фаворитом. При всей практичности этого материала, у него было два существенных недостатка: вес и прочность.

При прочих равных самолёт из древесины мог оказаться на несколько сот килограммов тяжелее машины из алюминия, что при большой нагрузке снижало его аэродинамические характеристики.

Да и выдержать он был способен куда меньший урон, чем металлические коллеги.

Поэтому фанера использовалась в основном при строительстве истребителей. Алюминий же шёл на производство штурмовиков и бомбардировщиков — то есть тех самолётов, для которых фактор защищённости играл большую роль.

Воюют все
Но были и свои парадоксы.

Говоря об изготовлении в годы войны деревянных самолётов, нужно понимать, что при их конструировании всё равно применялись новые технологичные решения, за счёт которых и добывалось преимущество советских ВВС в небе. Однако в ряду легендарных машин Великой Отечественной войны: Ил-2, Як-3 и Ла-5 — частенько упоминается и, на первый взгляд, непримечательный биплан По-2.

Фюзеляж и крылья этого «кукурузника», который начал эксплуатироваться ещё в 1928 году, были полностью выполнены из дерева. При этом самолёт не обладал впечатляющими тактическими характеристикам и легко разлетался даже от простой автоматной очереди. И тем не менее и в годы войны, и вплоть до 1953 года его производили — общий «тираж» насчитывает порядка 33 тысяч машин.

Здесь нужно отдать должное советской смекалке. Отечественные умельцы быстро поняли, что главным преимуществами По-2 являются тихоходность, возможность лететь максимально близко к земле и садиться на любую поверхность.

К тому же на пользу ему шла его маленькая скорость: преследовать его «заряженные» «Мессершмиты» долго не могли — они сразу же пролетали, а при попытке держаться на хвосте у них начиналось сваливание в штопор.

[С-BLOCK]

Поняв плюсы самолёта, советское руководство решило переделать имеющиеся машины в ночные бомбардировщики. Для этого их перекрасили в чёрный цвет и установили на них крепления для снарядов.

Несмотря на небольшую бомбовую нагрузку, «ночные» По-2 оказались эффективны. С малой высоты бомбометание производилось с очень высокой точностью, даже несмотря на тёмное время суток и примитивные средства прицеливания. К тому же самолёт прекрасно справлялся и с разведывательной деятельностью.

Результаты боевой деятельности По-2 впечатляли настолько, что уже к 1943 году число полков, вооружённых этими самолётами, достигло 70. Создавались даже женские авиаполки, на вооружении которых стояли бесхитростные «кукурзники».

Источник: https://news.rambler.ru/weapon/42418417-fanernye-istrebiteli-pochemu-sssr-vo-vremya-voyny-delal-samolety-iz-dereva/

Летающие металлы

До сих пор мы говорили о металлах, «работающих» в основном на Земле. Главным образом, о черных металлах. Это естественно: железо, сталь и чугун помогли людям создать современную цивилизацию. Вплоть до начала нашего столетия железо и его сплавы играли ведущую роль в промышленности.

Эта роль не утеряна и сейчас, но в XX веке все большее значение начинают приобретать другие металлы — цветные. Снова очень ценной и нужной стала медь. Металл древних бронзовых орудий оказался необходимым для электротехники. Обмотки трансформаторов и электрогенераторов, линии электропередач, электрическая проводка внутри машин и зданий — все это сделано из меди.

Затем на передний план выдвинулись и другие металлы, которые помогли человеку покорить сначала воздух, а затем и безвоздушное пространство.

Первые самолеты имели деревянный каркас, обтянутый тканью. Их насмешливо называли «летающими этажерками». Но эта легкая конструкция вполне отвечала своему назначению, пока скорости полета не превышали 150 километров в час. Потом скорости увеличились — и самолеты начали разламываться в воздухе.

Ломались крылья и хвостовое оперение, разваливались фюзеляжи… Стало ясно, что от деревянного каркаса надо избавляться. Чем же заменить дерево и ткань? Требовался материал гораздо более прочный, но такой же легкий. Ведь вся история авиации — это, по сути, борьба с весом.

Чем легче самолет, тем быстрее он полетит, тем больше полезного груза сможет забрать.

Первым летающим металлом стал алюминий — самый распространенный металл в земной коре. Запасы его практически неисчерпаемы. Алюминий хорошо проводит тепло и электричество, уступая в этом только серебру, меди и золоту. Зато по удельному весу он гораздо легче этих металлов.

Помню, в одной старой книге читал я о неожиданном применении, которое нашел для алюминия русский царь. Для отряда гренадеров, который должен был присутствовать на торжествах в Париже, сделали алюминиевые шлемы. Фурор был необыкновенный.

Парижане ахали, думая, насколько же богат русский царь, если сделал шлемы… из серебра (в то время широкая публика про алюминий почти не знала). Ошибались парижане: алюминиевые шлемы стоили тогда гораздо дороже серебряных.

К сожалению, я нигде не мог найти подтверждения этому факту, поэтому и привожу его как полулегенду.

Но вернемся к самолетам. Если нельзя делать их из чистого алюминия, то, может быть, можно из его сплавов? На примере железа и стали мы знаем, что сплавы могут быть в десятки раз прочнее основного из составляющих их металлов. Нельзя ли создать прочные и легкие сплавы на основе алюминия?

Над этой задачей работали многие ученые. Брели ощупью, пробуя одно за другим все известные в то время вещества. Первым наткнулся на правильное решение немецкий исследователь Альфред Вильм.

Проведя сотни опытов, он установил, что медь и магний, введенные в определенных пропорциях в алюминий, повышают его прочность в три — пять раз. Это не так много, как бы хотелось, но дает надежду на дальнейшие успехи.

А нельзя ли полученные сплавы закалить, чтобы они стали еще прочнее? Правда, распространено мнение, что из всех металлов закалку принимают только сталь да в определенных условиях медь и бронза, но почему обязательно верить распространенному мнению?

И тут ученого осенило: прочность возрастает после выдержки. Вильм поместил шлиф под микроскоп, и все сомнения рассеялись: после выдержки сплав приобрел мелкозернистую структуру.

Было чему удивляться: ведь о закалке, кажется, было уже известно все. Еще со времен Гомера люди закаливают металлические изделия, чтобы придать им прочность. И однако, природа продемонстрировала новое, неведомое свойство металлов: некоторые из них упрочняются не во время закалки, а позже ее.

Итак, определилась технология: сплав закаливался и выдерживался пять — семь дней. В общем итоге прочность по сравнению с чистым алюминием возрастает примерно в десять раз. Можно делать самолеты!

Вильм продал свой патент одной немецкой фирме, которая и начала выпускать сплав, назвав его «дуралюмин», что означает крепкий алюминий. У нас это название трансформировалось в дюралюминий, или, попросту, в дюраль.

Источник: http://www.stroitelstvo-new.ru/metal/a/letajushhie.shtml

Металлы в авиастроении

• редакционная статья
• Категории: применение металлопродукции
• Металлы на службе самого быстрого вида транспорта.

В предыдущих статьях шла речь об эффективности и выгоде от использования алюминия в производстве транспорта, в том числе и авиационного. А что же другие металлы?

Магний. Он нашел свое место в производстве современного самолета. Колеса и вилки шасси, передние кромки крыльев, детали сидений, корпусы приборов, различные рычаги и кожухи, двери кабин и фонари – и это далеко не весь перечень применения сплавов магния.

В наши дни активно стали использовать магний для изготовки литых крыльев, литых створок люков шасси,  которые легче по весу примерно на 25 %  и дешевле сборных конструкций из деформируемых сплавов.

  Например, планер одного из американских истребителей был почти полностью изготовлен из сплавов на основе магния.

1. Данные литейные магниевые сплавы с редкоземельными присадками практически беспористы, и потому детали, выполненные из этих сплавов, мало подвержены растрескиванию.
2. Несмотря на то, что упругость магниевых сплавов меньше, чем упругость алюминиевых и железных сплавов, из-за малой плотности этот металл позволяет получать более жесткие и в то же время достаточно легкие конструкции.
3. В вертолетостроении магний используют для производства двигателей, в некоторых моделях доля магниевых деталей составляет по массе 23 %.

В ракетостроении наиболее популярны в применении сплавы с торием и цирконием.  Они заслужили такую популярность благодаря повышенной прочности и жаропрочности. Присадка циркония позволяет улучшить пластичные свойства. В некоторых моделях такие сплавы составляли 25 % по массе.

Внедряют и специальные сплавы с цирконием, которые обладают важной способностью – гасить вибрации снарядов,

Если речь заходит о кратковременно работающих конструкциях, то и здесь при производстве вспоминают про магний, поскольку он благодаря своей высокой теплоемкости способен поглотить много тепла и не успеет перегреться за кратковременный полет.

В спутникостроении изданных сплавов выполняют корпус спутника. Корпус изготовляется из двух сферических оболочек, отштампованных из листов сплава толщиной 0,76 мм, и вся эта конструкция подпирается изнутри каркасом из магниевых труб.

Из-за того, что магний заметно возгоняется в высоком вакууме при низкой температуре, корпус покрывается сложным покрытием, одним из предназначений которого является понижение испарения металла.      

   Титан. Это не только легкий и тугоплавкий метал, но и довольно-таки прочный и пластичный.  Вес титана на две трети больше алюминия, прочность больше в 6 раз, а тугоплавкость титана больше чем у алюминия в два с лишним раза.

Он отличается хорошими показателями стойкости. Во влажном воздухе, в морской воде его коррозионная стойкость не хуже нержавеющей стали, а в соляной кислоте во много раз превосходит её. Он, как и нержавеющая сталь, поддается обработке резанием и давлением, а также свариванию и изготовке из него литых деталей.

Основные достоинства титана и его сплавов, такие как комбинация высокой удельной прочности и химической стойкости при нормальных и повышенных температурах (около 300-500º  С) делают их незаменимыми в современном самолетостроении и производстве космических кораблей.

В 1956 г. английский летчик Петер Твисс на сверхзвуковом самолете из алюминиевых сплавов  “Фейри Дельта-2” установил новый мировой рекорд по скорости полета, достигши на дистанции 15,5 км скорости 1822 км/ч.

Объем мощности двигателя самолета позволял ему развить ещё большую скорость, но пилот на это пойти не мог, так как при превышении рекордной скорости обшивка самолета из дуралюмина нагрелась бы больше чем до 100º С, и это негативно бы сказалось на прочности обшивки самолета. Поэтому, чтобы достигать таких огромных скоростей, обычную дуралюминовую обшивку меняют на титановую, так как использовать более тяжелую сталь при таких скоростях и нагревах не выгодно.

При замене алюминиевых сплавов или стали на титан в пассажирских самолетах, экономия массы деталей составляет примерно 15-40 %. Несмотря на более дорогую стоимость титана, по сравнению с вышеназванными металлами, все дополнительные затраты окупаются.

В противопожарных перегородках использование титана эффективно, потому что электропроводность и теплопроводность этого металла в 5 раз меньше чем у стали, и в 15 раз меньше, чем у алюминия.

   А вот в новых моделях самолетов уже было более 1000 различных деталей из титана и его сплавов.

Использование титановых сплавов в производстве двигателей реактивных самолетов позволяет уменьшить массу на 100-150 кг.  Планер тоже становится легче (на 300 и более кг).

В двигателях титан применяют для изготовления деталей воздухосборника, корпуса, лопаток и дисков компрессора, и т.д. Особенно выгодным стало применение титана в новых турбовентиляционных двигателях. В гражданской модели самолета детали из титана составляют 1/7 общей массы турбовентиляционного двигателя, в военной – 1/5 общей массы.

В ракетах из титановых сплавов изготавливают корпусы двигателей второй и третей ступеней, баллоны и шаробаллоны для сжатых и сжиженных газов, сопла и др.

 У космических капсул  “Меркурий” и “Джемини”  каркас, наружная и внутренняя обшивки сделаны из титановых сплавов.

Титан в виде литых деталей также активно применяется, так как позволяет сократить объем трудовой обработки резанием и уменьшает отходы дорогого металла.

Он поглощает газы, оставшиеся после откачки прибора или попавшие в прибор во время эксплуатации.

Титан, нанесенный  на поверхность прибора, исполняет роль встроенного насоса, способного работать в течение всей жизни прибора.  500мг титана хватает, что поглощать большие объемы воздуха.

Бериллий. Для тонких профилей, где титан не подходит из-за маленькой  удельной жесткости, а сплавы из стали и никеля очень тяжелы, промышленники обращаются к такому металлу, как бериллий.

Его хрупкость, токсичность металлической пыли и пыли из окислов, редкость и дороговизна – препятствия, которые откладывали применение бериллия в самолетостроении и ракетостроении.

Но после многочисленных исследований, открывших возможности улучшения необходимых свойств этого металла, бериллий все-таки взяли на вооружение производители. Сейчас из него изготовляют стержни, трубы и листы для ракетного, авиационного и атомного производства.

Корпуса жидкостнореактивных двигателей из бериллия  не только в два раза легче, но и служат в 10 раз дольше ввиду высокой теплопроводности этого материала. Бериллий стал находкой для изготовителей колесных тормозов из-за своей легкости и высокой теплопроводности. Тормоза из бериллия дают экономию массы больше 30%, масса самолета снизилась более чем на 600 кг.

То же самое и с крепежными деталями, меньший вес которых не мешает им переносить нагрузки такие же, как у крепежных деталей из стали.  Меньшие центробежные напряжения дисков компрессоров по сравнению с дисками из других металлов – ещё одна заслуга бериллия. Тратится меньше энергии без изменения скорости вращения.

Для защиты сплавов из бериллия от коррозии внедряют методы анодирования. Это позволяет заметно повысить стойкость против окисления при повышенных температурах (жаростойкость).

• Также нельзя не отметить, что бериллий благодаря своим свойствам хорошо поглощает тепло, и является гиперпроводником, хорошо проводя электрический ток при низких температурных условиях. 
• Александр Рыбаков

Источники использованные при написании статьи:

Ш.Я. Коровский «Летающие металлы»

>

Источник: https://www.metaljournal.com.ua/metals-in-the-aircraft-industry/