Из чего делают самолет: Из чего делают самолеты (металл)

КРЫЛАТЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Восьмимоторный гигант АНТ-20 («Максим Горький») был построен, как и многие металлические самолеты начала 30-х годов, из гофрированного алюминия.

При использовании традиционного сплава Д-16 пассажирский самолет Ту-154 получался слишком тяжелым.

Сварной корпус самолета МиГ-29 изготовлен из алюминиево-литиевого сплава 1420.

Массивные и очень ответственные детали шасси современных транспортных и пассажирских самолетов ОКБ им. С. В. Ильюшина изготовлены из титанового сплава ВТ-22. На снимке: Ил-76.

‹

›

— Сталь и алюминий, титан и пластмассы, клеи и дерево, стекло и резина — ни один самолет не полетит без этих материалов. Все они разработаны или испытаны в ВИАМе

— В каждой лопатке турбины реактивного двигателя воплощены самые совершенные металлургические технологии. Стоимость одной монокристаллической лопатки соизмерима с ценой дорогого легкового автомобиля

— Испытательный центр — «малая академия наук» ВИАМа. Грозит ли усталость металла разрушением самолета? Как найти скрытые дефекты в металле? Какими свойствами обладает новый материал? Во всем этом разбираются сотрудники Испытательного центра

— Армрестлинг как способ разрешения ученого спора, или Как Н. С. Хрущев летал в Америку

— «Состаренный» материал не значит «старый»

— Как кроили «шубу» для «Бурана»

— От воздействия высоких температур турбинные лопатки защищает плазма

— Чем совершеннее летательный аппарат, тем больше в нем неметаллических материалов . Уже спроектированы самолеты, на две трети состоящие из композитных материалов и пластмасс

— Утром лаборант, вечером студент. И все это — не выходя из родной лаборатории. Если государство не готовит специалистов, их приходится учить на месте

— Коррозия — враг любого металла. Ржавеет даже нержавеющая сталь. Как лечить язвы на теле «Рабочего и колхозницы»?

— Склеить можно все что угодно. Нужен только подходящий клей. В небе летают склеенные самолеты, и это не детские модели, а большие транспортные воздушные суда.

Первые шаги нашей авиации связаны с закупкой иностранных самолетов. Были они по большей части деревянными, фюзеляж и крылья обтягивались тканью. Конечно же такие «матерчатые» самолеты не могли выдерживать значительных скоростных и температурных нагрузок, нужны были иные материалы, прежде всего — металл.

Идея строить самолеты из алюминия возникла в Германии. Там же появились первые сплавы, разработанные специально для самолетов. Их назвали дуралюминами. Подобный сплав был создан и у нас в стране в середине 20-х годов. Он получил марку Д-1 — это сплав алюминия с медью и небольшим количеством магния.

В 1932 году академик А. А. Бочвар разработал теорию рекристаллизации алюминиевых сплавов, которая легла в основу создания легких сплавов. В стране к тому моменту существовала производственная база: первый алюминиевый завод «Кольчугалюминий» (расположенный в селе Кольчугино Владимирской области) выпускал гладкие и гофрированные листы технического алюминия — это алюминий с небольшими добавками марганца и магния. Такой алюминий обладал достаточной прочностью, был пластичен и потому использовался для обшивки фюзеляжей летательных аппаратов.

Однако материал для новых скоростных самолетов должен был иметь совершенно иные качества. И через некоторое время в лаборатории алюминиевых сплавов ВИАМа (созданной одновременно с открытием института в 1932 году) разработали сплав Д-16, который применялся в самолетостроении почти до середины 80-х годов. Это сплав на основе алюминия с содержанием 4-4,5% меди, около 1,5% магния и 0,6% марганца. Из него можно было делать практически любые детали самолета: обшивку, силовой набор, крыло.

Но скорости и высота полетов росли. Требовались высокопрочные сплавы. В середине 50-х годов возглавивший лабораторию алюминиевых сплавов академик И. Н. Фридляндер совместно со своими коллегами В. А. Ливановым и Е. И. Кутайцевой разрабатывает теорию легирования высокопрочных сплавов. Введение в систему алюминий — медь цинка и магния позволило резко увеличить прочность материала. Так возник сплав В-95, обладающий прочностью 550-580 Мпа (~ 5500-
5800 кгс/см²) и в то же время имеющий хорошую пластичность. У него был один изъян: недостаточная коррозионная стойкость, что, однако, устранялось путем двухступенчатого искусственного старения.

Новый сплав получил признание авиастроителей не сразу. В это время А. Н. Туполев создавал новый пассажирский лайнер Ту-154. Проект никак не укладывался в заданные весовые характеристи ки, и тогда генеральный конструктор сам позвонил Фридляндеру, обратившись за помощью, на что тот конечно же предложил использовать новый сплав. Проект новой машины переработали. Сплав В-95 нашел свое место для верхней поверхности крыла, из него изготовили прессованные панели и стрингеры, значительно снизив вес самолета. Такие же исследования параллельно шли в США. Там возникли сплавы серии 7000, в частности сплав 7075 — полный аналог нашего сплава.

Нагрузки, которые испытывает крыло самолета, неравноценны. Если верх крыла работает в основном на сжатие, то нижняя часть — на растяжение. Поэтому ее по-прежнему делали из дуралюмина Д-16, имеющего более высокие пластичность и порог усталости. Но и этот сплав претерпел серьезную модификацию за счет повышения чистоты по примесям при литье слитков. Технологические усовершенствования были столь значительны, что появился фактически новый материал — сплав 1163, который и в настоящее время успешно используется в нижних обшивках крыла и всего фюзеляжа.

Увеличение эксплуатационного ресурса самолетов всегда оставалось и остается задачей номер один. Добиться еще большей надежности и долговечности материалов можно, изменив структуру металла — «измельчив зерно». Для этого в сплавы начали вводить небольшие количества (до 0,1%) циркония. Величина зерна металла действительно резко уменьшилась, ресурс возрос. Одновременно создавались специальные ковочные сплавы, предназначенные для самых ответственных, силовых конструкций лайнеров. Так был разработан сплав 1933, превосходящий по своим параметрам зарубежные аналоги. Из него изготовляют детали силового набора и шпангоуты. Специалисты европейской авиастроительной фирмы «Эрбас» провели испытания нового материала и приняли решение использовать его в своих самолетах серий А-318 и А-319.

К сожалению, процесс весьма выгодного сотрудничества приостановлен. Причина в том, что акции двух основных российских производителей алюминиевой продукции — Самарского и Белокалитвенского металлургических комбинатов — выкуплены американской фирмой «ALKO». Значительная часть оборудования на предприятиях демонтирована, технологическая цепочка нарушена, квалифицированные кадры разошлись, и производство фактически прекратилось. Сейчас эти предприятия выпускают в основном фольгу, которая идет на изготовление пищевых банок и упаковок…

И хотя в настоящее время при посредстве российского правительства между компанией «АЛКОА-РУС» (она теперь называется так), ВИАМом и авиационными конструкторскими бюро достигнуты договоренности о возобновлении выпуска так необходимых нашей авиационной промышленности материалов, процесс восстановления идет крайне медленно и болезненно.

ВИАМ стал родоначальником серии сплавов пониженной плотности. Это совершенно новый класс материалов, содержащих литий. Первый такой сплав создал академик И. Н. Фридляндер со своими учениками еще в 60-х годах — на четверть века раньше, чем где-либо в мире. Его практическое использование, правда, поначалу было ограничено: такой активный элемент, как литий, требует особых условий выплавки. Первый промышленный алюминиево-литиевый сплав (его марка 1420) был создан на основе системы алюминий — магний с добавлением 2% лития. Его использовали в КБ А. С. Яковлева при строительстве самолетов вертикального взлета для палубной авиации — именно для таких конструкций экономия веса имеет особое значение. Як-38 эксплуатируется до сих пор, и никаких нареканий к сплаву нет. Более того. Оказалось, что детали из этого сплава обладают повышенной коррозионной стойкостью, хотя алюминиево-магниевые сплавы и сами по себе мало подвержены коррозии.

Сплав 1420 можно сваривать. Это его свойство использовали при создании самолета МиГ-29М. Выигрыш в весе при строительстве первых опытных образцов самолета за счет пониженной плотности сплава и исключения большого количества болтовых и клепочных соединений достигал 24%!

В настоящее время модификацией этого сплава — сплавом 1424 — весьма заинтересовались специалисты «Эрбаса». На заводе в городе Кобленце (ФРГ) из сплава откатали широкие листы длиной 8 м, из которых изготовили полноразмерные элементы конструкции фюзеляжа. Ребра жесткости из того же материала приварили лазерной сваркой, а элементы соединили между собой сваркой трением, после чего отправили на ресурсные испытания во Францию. Несмотря на то что некоторым деталям намеренно нанесли повреждения (для оценки работоспособности в экстремальной ситуации), после 70 тысяч циклов нагрузки конструкция полностью сохранила эксплуатационные свойства.

Еще один сплав с литием, созданный в ВИАМе, — 1441. Его главная особенность в том, что из него можно делать листы рулонной прокатки толщиной 0,3 мм с сохранением высоких прочностных качеств. Конструкторское бюро имени Бериева использовало сплав для изготовления обшивки своего гидросамолета Бе-103. Эту небольшую — всего на четыре человека — машину, толщина обшивки которой 0,5-0,7 мм, выпускает завод в Комсомольске-на-Амуре. Ее вес на 10% меньше, чем аналогичных моделей из традиционных материалов. Партию таких самолетов уже купили американцы.

Тонкий, но прочный прокат необходим для создания недавно появившегося нового класса материалов — слоистых алюмостеклопластиков, которые в России называются «сиал», а за границей — «глэр». Материал представляет собой многослойную конструкцию: чередование слоев алюминия и стеклопластика. У него немало преимуществ перед монолитными. Во-первых, стеклопластик можно армировать искусственными волокнами, на треть увеличивая прочность. Но главный выигрыш в том, что, если в конструкции появляется трещина, она растет на порядок медленней, чем в монолитных материалах. Именно этим сиалы, или глэры, в первую очередь заинтересовали авиастроителей. Из такого материала впервые изготовлена верхняя часть обшивки фюзеляжа аэробуса А-380 в наиболее ответственных местах — перед крылом и после крыла. Ресурсные испытания показали, что трещина в таком материале при рабочих нагрузках практически не растет. Поэтому глэры можно использовать как преграды-стопперы для предотвращения роста трещин в виде вставок в верхние обшивки фюзеляжа, где требуются особо высокая надежность и долгий ресурс службы.

Титан, как и алюминий, тоже имеет право называться небесным или крылатым. Лаборатория титановых сплавов была создана в институте в 1951 году. Ее основатель профессор С. Г. Глазунов изобрел установку для литья титана и, собственно, создал первый титановый сплав. Вторая подобная установка была с помощью ВИАМа построена во Всесоюзном институте легких сплавов (ВИЛС), а потом мы вместе внедряли разработанные технологические процессы на металлургическом комбинате в Верхней Салде, который сейчас является основным производителем титановой продукции в стране. В советское время комбинат выпускал более 100 тыс. тонн такой продукции. После распада СССР производство сократилось в несколько раз. Новому директору завода В. В. Тютюхину пришлось приложить огромные усилия, чтобы исправить положение. После резкого спада производства завод начал подниматься. Сейчас выпуск титановой продукции составляет 25 тыс. тонн в год. Большая ее часть (около 80%) поставляется за границу по заказам ведущих самолетостроительных концернов. В связи с оживлением авиастроительной промышленности в России возникла насущная необходимость создания альтернативного производства. Гиганту, каким является комбинат, невыгодно выпускать небольшие партии продукции. Заказы же российских авиапроизводителей пока невелики — 3-5 тонн, а цикл изготовления очень длительный и доходит до года. Такое производство может быть создано на базе ВИАМа, ВИЛСа и Ступинского металлургического комбината, где, собственно, и перерабатываются слитки, получаемые из Верхней Салды.

В ВИАМе создано более полусотни титановых сплавов различного назначения, из которых сегодня серийно используется около тридцати. Сейчас доля титановых сплавов в самолете в зависимости от его типа и назначения колеблется от 4 до 10-12%. Высокопрочные сплавы из титана, например ВТ-22, более четверти века используются для изготовления сварных шасси Ил-76 и Ил-86. Это сложные, массивные детали на Западе начинают делать из титана только сейчас. В ракетной технике доля титана намного выше — до 30%.

Созданные в ВИАМе высокотехнологичные сплавы ВТ-32 и ВТ-35 в отожженном состоянии очень пластичны. Из них можно формовать сложные детали, которые после искусственного старения приобретают чрезвычайно высокую прочность. Когда в начале 1970-х годов в КБ Туполева создавался стратегический бомбардировщик Ту-160, на московском заводе «Опыт» был построен специальный цех для изготовления титановых деталей центроплана. Эти самолеты летают до сих пор, правда, в России их осталось только одна эскадрилья.

_Сегодня перед ВИАМом стоит задача создания титановых сплавов, надежно работающих при температурах 700-750^оС. К сожалению, все металловедческие возможности, использовавшиеся при создании традиционных сплавов, уже реализованы. Требуются новые подходы. В этом направлении в лаборатории идут исследования по созданию так называемых интерметаллидных соединений на базе титан — алюминий.

Алюминиево-бериллиевые сплавы (их называют АБМ) исследуются и создаются на нашем предприятии уже 27 лет. Первый самолет с использованием такого сплава построил конструктор П. В. Цыбин.

Сплавы АБМ выгодно отличаются от других алюминиевых сплавов более высокой усталостной прочностью и уникальной акустической выносливостью. Сейчас они нашли применение в сварных конструкциях космических аппаратов, в том числе в серии хорошо известных межпланетных станций «ВЕНЕРА».

Интересен и сам бериллий, у которого модуль упругости на 30-40% выше, чем у высокопрочных сталей, а коэффициенты термического расширения близки, что позволило применять его в гироскопах.

В ВИАМе разработана технология изготовления тонкой вакуумно-плотной фольги и дисков и пластин из нее. Разработана технология пайки такой фольги с другими конструкционными материалами, и налажено серийное производство узлов рентгеновских аппаратов как для российских предприятий, так и для зарубежных фирм.

Еще один наш филиал организован в Поволжье в начале 1980-х годов, во время создания самого большого авиационного завода в Ульяновске, который выпускал гиганты авиации — «Русланы» и «Мрии». Для технологического сопровождения этих самолетов и была создана специальная лаборатория.

Одна из ее задач — внедрение в авиастроение композиционных материалов. Это — ближайшее будущее самолетостроения. Например, «Боинг-787», который готовится к выпуску через два года, на 55-60% будет состоять из композиционных материалов. Весь планер: фюзеляж, крыло, оперение — строится из композиционных материалов — углепластиков. Доля алюминия сократится до 15%. Углепластики — чрезвычайно заманчивый материал для самолетостроителей. Они обладают высокой удельной прочностью, малым весом, довольно приличными ресурсными характеристиками. Угроза разрушения из-за образования трещин снижается на порядки. Хотя, конечно, в отношении этих материалов остается ряд вопросов, которые до сих пор не решены. Было установлено, например, что в месте контакта углепластика с алюминием из-за возникновения гальванической пары развивается коррозия. Поэтому в таких местах алюминий пришлось менять на титан.

Когда создавался Ульяновский филиал, доля композитных материалов в конструкции отечественных летательных аппаратов была не очень велика. Тем не менее мы потихоньку начали обучать работе технологов, рабочих… Потом настали трудные времена, весь завод находился на грани закрытия, но филиал выжил. Постепенно производство восстанавливалось, и, хотя до сих пор оно наполовину законсервировано, есть несколько заказов на Ту-204, есть заказы из Германии на изготовление «Русланов». А значит, есть поле деятельности для нашей лаборатории.

Второе направление работы Ульяновского филиала — специальные, эрозионно- и коррозиестойкие покрытия.

При разложении металлоорганических жидкостей в вакууме на поверхностях образуются покрытия из хрома и карбидов хрома. Регулируя процесс, можно получать покрытия, содержащие любые соотношения этих компонентов — от чистого хрома до чистых карбидов. Твердость хромированного покрытия — 900-1000 Мпа, карбидного — вдвое выше — около 2000 Мпа. Но, чем выше твердость, тем больше хрупкость. Между этими крайностями и находят искомое в каждом отдельном случае.

Другой путь достижения нужных результатов обеспечивают нанотехнологии. В гальванические хромосодержащие ванны вводят наночастицы карбидов и оксидов металлов размером от 50 до 200 нм. Изюминка процесса в том, что сами эти частицы в состав покрытия не входят. Они лишь усиливают активность осаждаемого компонента, создают дополнительные центры кристаллизации, благодаря чему покрытие получается более плотным, более коррозиестойким, обладает лучшими противоэрозионными свойствами.

И в заключение еще об одном уникальном качестве института: в СССР существовала неплохая система, надежно гарантирующая качество конечного продукта предприятия. В ВИАМе эта система сохранилась и поныне. Если конструкторское бюро или частная компания закупают какой-то продукт, перед использованием они предпочитают передать его в ВИАМ на испытание. Нам по-прежнему доверяют.

См. в номере на ту же тему

Е. КАБЛОВ — ВИАМ — национальное достояние.

И. ДЕМОНИС — Во все лопатки.

М. БРОНФИН — Испытатели — исследователи и контролеры.

Академики дают разрешение на беспосадочный перелет Н. С. Хрущева в Нью-Йорк на сверхдальнем самолете ТУ-114 .

И. ФРИДЛЯНДЕР — Старение — не всегда плохо.

Б. ЩЕТАНОВ — Тепловая защита «Бурана» началась с листа кальки.

С. МУБОЯДЖЯН — Плазма против пара: победа за явным преимуществом .

БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

Э. КОНДРАШОВ — Без неметаллических деталей самолеты не летают.

И. КОВАЛЕВ — В науку — со школьной скамьи .

С. КАРИМОВА — Коррозия — главный враг авиацииc.

А. ПЕТРОВА — Посадить на клей.

виды топлива, контроль качества и технологии заправки

Каждый день в мире выполняется более 100 тысяч авиарейсов. В год мировая авиация потребляет около 300 млн тонн топлива. Эти цифры прекрасно отражают масштаб и сложность системы авиатопливообеспечения. Системы, от надежной работы которой во многом зависит безопасность миллионов людей, пользующихся авиатранспортом

Чем заправляют самолеты

Топливо для самолетов бывает двух видов. Поршневые двигатели, которыми оборудуются небольшие самолеты и вертолеты, работают на бензине — так же, как и автомобильные моторы. Правда, по составу такое топливо несколько отличается от автомобильного. Газотурбинные двигатели (турбореактивные и турбовинтовые), которыми сегодня оснащены практически все коммерческие воздушные суда, потребляют топливо для реактивных двигателей, которое также называют авиакеросином.

Основная марка авиакеросина, которым в России заправляют почти все пассажирские, транспортные и военные дозвуковые самолеты и большую часть вертолетов — ТС-1 — топливо сернистое. Оно вырабатывается из нефти с высоким содержанием серы.

В Европе основа системы авиатопливообеспечения — керосин Jet A-1. Он считается более экологичным как раз за счет меньшего содержания серы — при его производстве прямогонная керосино-легроиновая фракция полностью проходит процедуру гидроочистки. Российский авиакеросин — это смесь гидроочищеного и неочищенного прямогонного дистиллятов. В целом же это аналоги — более того, отечественный продукт может использоваться при гораздо более низких температурах, чем «Джет». ТС-1 сегодня наравне с Jet A-1 включен в международные документы и руководства по эксплуатации не только самолетов российского производства, но и лайнеров семейств Airbus и Boeing (правда, только выполняющих полеты по России). Но это авиакеросин для гражданской авиации, не предназначенный для сверхзвуковых самолетов.

«Газпром нефть» запустила НИОКР по созданию неэтилированного авиационного бензина. Вместе с учеными из Всероссийского научно-исследовательского института нефтяной промышленности специалисты компании в 2014 году занялись разработкой рецептуры неэтилированного топлива с октановым числом 91, и сейчас эта работа уже завершена.

Основное авиатопливо для сверхзвуковой авиации — РТ. При его производстве с помощью гидроочистки из нефтяного дистиллята удаляются агрессивные, а также нестабильные соединения, содержащие серу, азот и кислород. При этом повышается термическая стабильность топлива, что крайне важно при полетах на сверхзвуковых скоростях, когда за счет трения о воздух нагревается весь корпус самолета, а вместе с ним и топливо в баках.

Разумеется, РТ, обладающее такими характеристиками, можно использовать и в обычных воздушных судах вместо ТС-1. Для самых же скоростных самолетов применяется авиакеросин Т-6, обладающий еще большей термостабильностью и повышенной плотностью.

Что касается авиабензина, то это, по сути, автомобильное моторное топливо, но с улучшенными свойствами, влияющими на надежность работы двигателя. Именно потребность в повышении детонационной стойкости, октанового числа, сортности, обеспечивающих запас динамических характеристик и надежности, заставляет производителей авиабензина добавлять в него тетраэтилсвинец (этилировать). Из-за токсичности эта присадка давно запрещена при производстве автомобильного бензина, но двигатель самолета работает в гораздо более напряженном режиме, а создать неэтилированный авиабензин, не уступающий по характеристикам этилированному, октановое число которого превышает 92–95, пока не удалось никому.

При этом самым современным и совершенным самолетам и вертолетам с поршневыми двигателями нужен авиабензин с повышенным октановым числом — не меньше 100. Поэтому разработкой экологичных аналогов этилированного авиабензина 100LL (одна из самых востребованных марок в мире) сегодня занимаются ведущие производители и научные центры во всем мире. В том числе подобная программа существует и у «Газпром нефти».

100 тысяч авиарейсов выполняется в мире каждый день

Заправка в крыло

Правильная организация заправки даже одного воздушного судна — процесс сложный и при этом очень ответственный. Инцидентов и катастроф, причиной которых стала некачественно организованная заправка, к сожалению, в истории мировой авиации произошло немало. Достаточно вспомнить аварию 2000 года, когда у Ту-154 авиакомпании «Сибирь», летевшего из Краснодара, при посадке в Новосибирске отказали все три двигателя. Как показало расследование, топливные насосы просто забило частицами эпоксидного покрытия, кустарно нанесенного на внутренние стенки топливозаправщика умельцами одного из краснодарских ремонтных предприятий. Но если в этом случае благодаря профессионализму пилотов обошлось без жертв, то в Иркутске при падении гигантского транспортника Ан-124 на жилые дома в 1997 году погибли 72 человека. Одна из версий причины отказа трех двигателей «Руслана» из четырех — превышение содержания воды в авиационном топливе, которое привело к образованию кристаллов льда, забивших топливные фильтры. Чтобы такого не случалось, весь процесс заправки очень жестко регламентирован, а само топливо проходит несколько проверок качества на пути от нефтеперерабатывающего завода до бака самолета.

Первый этап — выходной контроль на самом НПЗ. Однако качественные характеристики керосина могут измениться при его перевозке в случае несоблюдения всех правил транспортировки. Поэтому при приеме керосина на топливозаправочном комплексе (ТЗК), вне зависимости от того, каким путем оно пришло с завода: по трубе, как в аэропортах московского авиаузла или санкт-петербургском Пулково; железнодорожным или автомобильным транспортом, как это происходит в большинстве воздушных гаваней страны, или, тем более, если керосин проделал долгий путь, включающий и наземные и водные маршруты, как при доставке в отдаленные точки, такие как Чукотка, — обязательно проводится входной контроль. Из каждой партии берутся пробы для лабораторных исследований, а также арбитражная проба, которую сразу опечатывают и хранят на случай возникновения разногласий в оценке качества у разных участников процесса топливообеспечения. Само топливо при закачке в приемные резервуары ТЗК проходит через фильтры с тонкостью фильтрации не более 15 мкм.

Топливо по бакам на современных лайнерах распределяется автоматически с помощью бортового компьютера. Соблюдение баланса крайне важно, так как влияет на центровку самолета. Контролировать же процесс заправки и скорректировать его можно со специальной панели, расположенной рядом с местом подсоединения рукава.

Затем керосин отстаивается в резервуарах, после чего проходит полномасштабную проверку по всем основным параметрам, определенным ГОСТом, таким как плотность, фракционный состав, кислотность, температура вспышки, кинематическая вязкость, концентрация смол, содержание воды и механических примесей, температура начала кристаллизации, взаимодействие с водой, удельная электропроводность. Если экзамен успешно сдан, керосин получает паспорт качества, который становится для топлива пропуском на перрон аэропорта. Правда, перед выдачей для заправки самолета, керосин проходит еще один этап контроля — аэродромный — и еще раз фильтруется, теперь через еще более мелкий фильтр. Проверке подвергается и сама заправочная техника, которую без специального контрольного талона до самолета не допустят.

Заправляют самолеты двумя способами. В крупных современных аэропортах перрон соединен с ТЗК системой центральной заправки, а на самолетных стоянках установлены топливные гидранты. Из них керосин в баки воздушного судна перекачивается через специальные заправочные агрегаты (ЗА). Однако пока все же более распространен другой способ — с помощью цистерн—топливозаправщиков (ТЗ). В свою очередь в ТЗ керосин наливается на пунктах налива — складских или перронных. В зависимости от размера цистерны топливозаправщик может вместить до 60 тысяч литров керосина.

Перед началом закачки топливо еще раз проверяют, правда, без использования лабораторий. Керосин сливается из резервуаров ТЗ в прозрачную банку, и визуально определяется наличие в нем воды, кристаллов льда или осадка. Также проверяется и наличие воды в баках самолета перед заправкой и после нее. Перед подсоединением рукава топливозаправщика к горловине бака и само воздушное судно, и ТЗ обязательно заземляются. В истории бывали случаи, когда разряды статического электричества воспламеняли топливо и вызывали серьезные пожары. Для обеспечения безопасности людей самолеты практически всегда заправляются до посадки в них пассажиров.

Где хранится керосин

Объем топливных баков самого крупного и вместительного до последнего времени пассажирского лайнера Boeing-747 достигает 241 140 л (у последних модификаций). Это позволяет залить около 200 тонн топлива. Более привычные ближне- и среднемагистральные Boeing-737 и Airbus A-320 могут принять по 15–25 тонн.

В большинстве самолетов топливо размещается в крыльях и баке, расположенном в центральной части самолета. На некоторых моделях еще один бак есть в хвосте или стабилизаторе — для утяжеления задней части самолета и облегчения взлета, а также для регулировки центровки самолета в полете.

Сначала топливо вырабатывается из внутренних отсеков крыла, затем из концевых. Однако непосредственно к двигателям керосин поступает только из одного бака — расходного (как правило, центрального), куда перекачивается изо всех остальных емкостей.

Для того чтобы предотвратить снижение давления при расходе топлива и прекращения его подачи в топливную систему, все баки сообщаются с атмосферой с помощью специальных дренажных баков в концевой части крыла. Попадающий в них забортный воздух замещает объем израсходованного горючего.

Топливо по бакам на современных лайнерах распределяется автоматически с помощью бортового компьютера. Соблюдение баланса крайне важно, так как влияет на центровку самолета, нарушение которой может привести к самым печальным последствиям, вплоть до катастрофы. Контролировать же процесс заправки и скорректировать его в случае необходимости можно со специальной панели, расположенной рядом с местом подсоединения рукава.

Сам оператор топливозаправщика в процессе заправки держит в руке специальный прибор контроля Deadman, кнопку которого необходимо нажимать через определенные промежутки времени. Если этого не происходит, заправка прекращается — система воспринимает пропуск в нажатии как нештатную ситуацию. Как только заданное количество керосина попало в баки, автоматика отключает подачу топлива, и заполняются документы, фиксирующие результаты заправки.

Автоматизация по всем направлениям

Постоянно автоматизируется не только сам процесс того, как заправляют самолеты. Именно в этом направлении развивается и вся система авиатопливообеспечения. Уже сегодня клиенты лидеров мирового рынка в этом сегменте могут в онлайн-режиме заказать заправку своего самолета в любом аэропорту присутствия топливного оператора. Такую схему развивает, например, Air Total International, свою интегрированную облачную систему управления топливозаправкой создает и Air BP, причем делает он это совместно с глобальным центром планирования полетов RocketRoute, в платформу которого интегрируются данные о топливозаправочной сети по всему миру.

В этом же направлении двигается «Газпромнефть-Аэро» в рамках реализации программы «Цифровой ТЗК».

241 тыс. л — объем топливных баков одного из самых крупных и вместительных в настоящее время пассажирских лайнеров Boeing-747

Сам процесс заправки по такой схеме выглядит как кадр из фантастического фильма. К лайнеру на стоянке подъезжает ТЗ, пилот, как на обычной АЗС, платит за топливо пластиковой картой с помощью мобильного терминала, которым оборудован топливозаправщик. Водитель ТЗ с планшета оформляет и распечатывает документы, подтверждающие факт заправки для пилота — уже через 10 минут в офис авиакомпании приходят необходимые финансовые документы, а баки самолета заполняются топливом.

Наличие такой системы, очевидно, повышает конкурентоспособность топливных операторов, так как значительно упрощает и оптимизирует процесс планирования полетов их клиентам — авиакомпаниям.

Биокеросин производят из биомассы с помощью процесса Фишера — Тропша, из растительного масла, создают горючее для самолетов и на основе этилового спирта. Биокомпоненты в разных пропорциях (максимум 50 50) смешиваются с обычным авиакеросином, что позволяет сократить объем выбросов углекислого газа в атмосферу почти на 50%.

Зеленый керосин

Еще одно направление развития авиатопливного рынка совпадает с вектором движения рынка автомобильного — это снижение уровня вредных выбросов в атмосферу. Главная технология здесь — создание более чистого топлива, в первую очередь за счет разработки и использования биокомпонентов.

На сегодня процедуру сертификации прошли несколько технологий производства авиационного биотоплива. Биокеросин производят из биомассы с помощью процесса Фишера — Тропша*, из растительного масла, создают горючее для самолетов и на основе этилового спирта. Биокомпоненты в разных пропорциях (максимум 50×50) смешиваются с обычным авиакеросином, что позволяет сократить объем выбросов углекислого газа в атмосферу почти на 50 %. При этом конечный продукт по химическому составу эквивалентен традиционному авиатопливу, и его применение не влияет на эксплуатационные характеристики самолетов.

Одним из первых коммерческие заправки биотопливом начал аэропорт норвежского Осло, а пионером в использовании экологичного керосина стала немецкая Lufthansa. Использование биотоплива одобрено Федеральной авиационной администрацией США (FAA), им уже заправляют свои самолеты в США несколько десятков авиакомпаний.

Но у развития этого направления есть одно но — производство биотоплива пока слишком дорого, поэтому сегодня, во времена низких цен на нефть, оно не может на равных конкурировать с обычным «Джетом», а тем более с ТС-1.

Полезные дополнения

Авиакеросин, как правило, не используется в чистом виде. Для улучшения его характеристик используются различные присадки. Основные из них:

Противодокристаллизационная (ПВК-жидкость): наиболее известная присадка этого типа — жидкость «И-М». При полете на большой высоте топливо охлаждается до очень низких температур (от −30°С до −45°С). В таких условиях вода, содержащаяся в топливе, кристаллизуется, частицы льда могут забить фильтры, и двигатель остановится. Присадки эффективно решают эту проблему.

Антистатическая: увеличивает электропроводность топлива, снижая при этом активность накопления статического электричества в топливной системе и, соответственно, риск возникновения пожара.

Антиокислительная: борется с окислением топлива и отложением смолистых образований в топливной системе и двигателе.

Противоизносная: увеличивает срок эксплуатации механизмов топливной системы.

* Процесс Фишера — Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород h3 преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт. Принципиальное значение этого процесса — производство синтетических углеводородов

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета. | Авиатор

Всем известно о том, что большие самолеты производят из металла. Недавно, конечно, придумали еще и композит, но его мы сегодня не будем трогать, оставим на другой день.

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.

И вот несколько раз попадались мне «хорошие» идеи для авиастроителей. Некоторые пользователи утверждали, что для самолетов лучше всего подойдет титан. Ведь это крепкий материал, а следовательно, и самолеты смогут выдерживать гораздо больший удар в случае чего.

А то чего это они строят из алюминия своего, развалиться может как нечего делать.

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.

Но, как вы начинаете уже понимать, все не так просто.

Начнем с того, что самолет не может поднимать большие веса в воздух. Цена любого лишнего килограмма в конструкции самолета становится на вес золота. Т.е. авиаконструкторы всегда стараются сделать самолет как можно более легким. А титан, как вы понимаете, совсем не попадает в категорию таких металлов. Наоборот, весит он очень прилично.

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.

Получается, если построить самолет из титана, то он не взлетит совсем, подъемной силы не хватит.

Но ученые не унывали и смогли создать специальный сплав металла. Называется он дюралюминий. Это очень крепкий и легкий металл, который как раз и подходит для строительства самолетов. Но тут есть другой вопрос.

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.

Ведь если бы самолет был, все же, из титана, то тогда он не смог бы разбиться, разломаться. И даже если бы падал с большой высоты, то ничего не произошло бы.

Спешу вас огорчить, но это совсем не так. Людей убивает не сам фюзеляж, а перегрузка. Да, титановый корпус самолета, возможно, не сломался бы, однако от перегрузки это не избавит. И люди внутри очень сильно пострадают. Поэтому титан — это не выход из нашей ситуации.

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.

А тем временем ученые уже давно провели большое количество экспериментов и выяснили то, что дюралюминий вполне себе крепок и его качества вполне хватает для безопасного полета самолета. Волноваться в этом плане пассажирам совсем не следует.

Даже больше, недавно создали новый материал, который стал еще легче. Называется он композитом.

Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.Почему самолет делают не из титана, а из аллюминия? Отвечает пилот самолета.

Возможно, в каком-то виде похоже на пластик, но на самом деле совсем нет. Заявлено, что такой материал стал еще крепче. А главное — гораздо легче! Благодаря его свойствам самолет сможет начать экономить топливо еще больше, что несомненно скажется и на цене билета в пользу пассажиров.

Я буду Вам благодарен, если Вы поставите палец вверх и подпишетесь — мне очень приятно. Удачного дня!

Алюминий и авиастроение. Марки и алюминиево-литиевые сплавы в авиастроении

Алюминий — «крылатый металл». Такое название этот металл получил благодаря своей легкости, разнообразным свойствам и уникальным качествам.

В авиастроении алюминий применяют в основном в виде сплавов. Листы из алюминиевых сплавов используют для изготовления как внутреннего каркаса, так и внешней оболочки самолета. В самолетах применяют листовой алюминий толщиной от 3,3 до 0,25 мм.  Алюминиевые сплавы обладают удачным сочетанием свойств: небольшой плотностью (2500-2900 кг/м³), высокой прочностью (до 500-600 Мпа), коррозийнной стойкостью, технологичностью при литье, обработке давлением, сварке и обработке резанием. Благодаря высокой ударной прочности, алюминиевые сплавы являются важнейшим конструкционным материалом в самолетостроении. Самолеты на 2/3 состоят из алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы

При изготовлении авиационной техники успешно используются упрочняемые термической обработкой высокопрочные алюминиевые сплавы Al-Zn-Mg-Cu и сплавы средней и повышенной прочности Al-Mg-Cu. Они являются конструкционным материалом для обшивки и внутреннего силового набора элементов планера самолета (фюзеляж, крыло, киль и др.). Из свариваемых алюминиевых сплавов Al-Mg, Al-Mn, Al-Cu, Al-Mg-Li, Al-Mg-Si изготавливаются планеры, бортовые системы, шасси, лопасти воздушного винта, приборы и элементы внутренней отделки салона.

Для снижения массы летательного аппарата применяются алюминиево-литиевые сплавы основных систем легирования Al-Mg-Li (1420, 1421, 1424) и Al- Cu -Li (1460, 1464, 1469). Использование высокопрочных алюминиево-литиевых сплавов в сварных герметичных конструкциях несущих топливных баков фюзеляжа позволяет снизить их собственную массу на 12-15%.

Алюминиевые сплавы имеют бесспорное преимущество при создании изделий космической техники. Достоинством алюминиевых сплавов является их работоспособность при криогенных температурах в контакте жидким кислородом, водородом и гелием. У этих сплавов происходит так называемое криогенное упрочнение, т.е. прочность и пластичность растут с понижением температуры.

При строительстве и ремонте самолетов применяют следующие основные марки алюминия и алюминиевые сплавы:

• Алюминий 1100
• Алюминиевый сплав 2014
• Алюминиевый сплав 2017
• Алюминиевый сплав 2024
• Алюминиевый сплав 2025
• Алюминиевый сплав 2219
• Алюминиевый сплав 3003
• Алюминиевый сплав 5052
• Алюминиевый сплав 6061
• Алюминиевый сплав 7075
• Литейные алюминиевые сплавы АЛ5, АЛ6, АЛ12, Ал19, АЛ2, АЛ8, АЛ12, АЛ13.

Таким образом, правильное применение материала способствуют повышению уровня технической эксплуатации и увеличению времени работы и надежности авиационной техники.

Также читайте статьи:

История самолетов Сухого

С плановым сокращением объема производства устаревающих МиГов потребовался переход на новую продукцию, которая могла бы обеспечить загрузку многочисленного коллектива завода. После многомесячных поисков руководство завода получило согласие на освоение нового самолета, спроектированного ОКБ П.О. Сухого. Это был опытный экземпляр истребителя Су-7, вобравший в себя новейшие научно-технические идеи того времени.
С 1956 года начинается многолетний период плодотворного сотрудничества коллектива завода с ОКБ Сухого. Завод впервые выступил как ведущее предприятие, которое должно было обеспечить полную доводку самолета с превращением опытного образца в серийно выпускаемый, успешно эксплуатируемый боевой самолет.
В марте 1956 года на заводе была сформирована большая конструкторско-технологическая бригада для проработки конструкции с целью доводки ее до требований серийного производства.
Су-7 поставил перед коллективом ряд сложных научно-технических проблем. Требовалось освоить десятки новых технологических процессов, приобрести либо изготовить специализированное оборудование, реконструировать большинство производственных цехов и участков.
Повышенные требования к точности аэродинамических обводов, высокая насыщенность внутренних объемов элементами и коммуникациями бортовых систем обусловили необходимость новых подходов к качеству геометрической увязки заготовительной и сборочной оснастки. Точность деталей в заготовительно-штамповочном производстве пришлось обеспечивать контрольно-доводочной оснасткой, часто металлической. На самолете широко применялись детали из высокопрочных материалов, в частности, хромоникелевых сталей, алюминиевых сплавов В-95, АК4-1 с их высокими технологическими требованиями к усталостной прочности. Был значительно обновлен и пополнен парк металлорежущих станков, в том числе копировально-фрезерных и продольно-фрезерных.
В числе новых технологий были процессы размерного травления (химического фрезерования). Пришлось спроектировать и изготовить десятки больших ванн под растворы щелочей и кислот, средства механизации и транспортировки деталей в процессе обработки.
Сложные задачи пришлось решать специалистам по сборочным работам. Для обеспечения широкого фронта работ, необходимых для серийного производства, потребовалось панелирование конструкции, сокращение циклов стапельной сборки, вынесение монтажно-сборочных работ из общей сборки «на верстак».
В марте 1958 года летчик-испытатель ОКБ Сухого В.М. Пронякин успешно поднял в воздух первый заводской Су-7. Однако развертывание серийного производства сдерживалось необходимостью серьезной доводки самолета до заданных параметров. Это вызывало большое количество доработок, тормозивших производство. В результате на плановый уровень выпуска завод вышел только в 1959 году.
Первые 30 самолетов были построены с двигателями АЛ-7Ф. Последующие машины пошли с новым, более надежным двигателем АЛ-7Ф-1, установка которого потребовала полностью переделать хвостовую часть фюзеляжа. Одновременно самолеты стали оснащаться автоматической системой управления воздухозаборником и появившимися в носовой части фюзеляжа противопомпажными створками. По мере испытаний в конструкцию самолетов внедрялись и другие усовершенствования.
Первые серийные Су-7 поступили на вооружение истребительного авиаполка на аэродроме Воздвиженка в Приморском крае весной 1959 г. Эксплуатация Су-7 в войсках продолжалась до середины 60-х гг.
Фронтовые истребители Су-7 не получили широкого распространения в войсках, однако большие резервы, заложенные в конструкции самолета, позволили в короткие сроки создать на его базе новую модификацию – истребитель-бомбардировщик Су-7Б. Такие машины, полностью отвечавшие требованиям ВВС того времени, уже к середине 60-х гг. стали одними из наиболее массовых в строевых частях фронтовой авиации ВВС страны (ими было вооружено около 25 полков), а вскоре и ряда других стран.
Су-7Б имел ряд существенных отличий от Су-7. Машина имела полностью новую хвостовую часть фюзеляжа, носовая часть была удлинена и снабжена противопомпажными створками. В крыле установили дополнительные топливные баки. Изменения коснулись и других агрегатов. Существенно расширился состав вооружения, поменялось бортовое оборудование. Серийное производство Су-7Б завод начал со второй половины 1960 г., а в январе следующего года самолет был принят на вооружение. Его производство завершилось в начале 1963 г.
С освоением производства Су-7Б началось практически непрерывное совершенствование самолета, причем каждая новая модификация отличалась от предыдущей более высокими боевыми и эксплуатационными качествами.
Поиски путей сокращения сроков подготовки производства новых модификаций и обеспечения бесподгоночной сборки агрегатов привели группу специалистов отдела главного технолога к разработке метода натурной увязки оснастки для изготовления деталей и сборки агрегатов с малой строительной высотой (крыло, киль, стабилизатор и т.п.). Одновременно для агрегатов типа фюзеляжа был отработан метод натурной увязки монтажей систем бортового оборудования на основе объемного плаза.
Вслед за Су-7Б появился усовершенствованный вариант самолета с измененной топливной системой и улучшенными эксплуатационными характеристиками – Су-7БМ. Внешне он ничем не отличался от предшественника, однако запас топлива в крыле был увеличен, появилось усовершенствованное оборудование, новое катапультное кресло. Су-7БМ выпускался с 1963 по 1965 гг., всего было построено 290 таких самолетов.
Требования эксплуатации самолетов с грунтовых аэродромов привели к созданию для самолетов Су-7Б уникальной конструкции шасси с колесно-лыжными основными опорами и управляемым колесом передней опоры. На режиме взлета применялись стартовые ускорители. Эти усовершенствования, наряду с применением двигателя АЛ-7Ф-1-250 с повышенным ресурсом и модернизированного оборудования, воплотились в модификации Су-7БКЛ (С-22КЛ). Летом 1965 г. Су-7БКЛ сменил на стапелях завода Су-7БМ. В конце 1965 г. машина начала поступать на вооружение строевых частей. Су-7БКЛ стал завершающей модификацией в семействе Су-7, его серийное производство продолжалось до конца 1971 г., когда был выпущен 267-й самолет этого варианта.
Поступление в войска большого количества новых машин потребовало создания учебно-боевого истребителя-бомбардировщика для обучения летчиков — Су-7У. Появление второй кабины повлекло необходимость создания новой системы аварийного покидания экипажа, перекомпоновки отсеков фюзеляжа и других изменений. Разработка Су-7У была выполнена в Комсомольске-на-Амуре совместными усилиями подразделений завода и филиала ОКБ П.О. Сухого, созданного в 1958 году. Первый Су-7У был построен к концу лета 1965 г., а серийное производство «спарок» на заводе осуществлялось параллельно с выпуском боевых самолетов с начала 1966 г. до конца 1971 г. Всего было изготовлено 307 таких машин.
В начале 1960-х гг. к самолету Су-7Б был проявлен большой интерес со стороны ряда зарубежных стран. В январе 1964 г. начался экспорт истребителей-бомбардировщиков Су-7БМ в Чехословакию, а в июле 1965г. – в Польшу. С 1966 г. эти страны начали получать усовершенствованные Су-7БКЛ.
Для поставок в развивающиеся страны Азии и Африки завод совместно с ОКБ получил задание создать на базе Су-7БМ специальную экспортную модификацию машины. Она имела несколько измененный состав бортового оборудования и вооружения. Впервые специалистам завода пришлось осваивать всеклиматическое исполнение агрегатов, систем и самолета в целом. Понадобилось изменение ряда материалов, освоение и внедрение новых покрытий. Экспортный вариант истребителя-бомбардировщика получил название Су-7БМК. Первый такой самолет был построен в марте 1966 г.
В июле 1966 г. первая партия экспортных машин была отправлена в Египет. В составе ВВС Египта истребители-бомбардировщики Су-7БМК участвовали в арабо-израильской войне 1967 г., а затем и в войне 1973 г. Позднее самолет экспортировался в Сирию и Ирак. В 1968-1969 гг. крупную партию самолетов Су-7БМК закупила Индия, что позволило ей к сентябрю 1969 г. обучить и укомплектовать шесть полноценных эскадрилий. К началу индо-пакистанского конфликта самолеты Су-7БМК составляли основу ударной мощи ВВС Индии и неплохо себя зарекомендовали в ходе боевых действий. В 1969-1970 гг. Су-7БМК поставлялись также в ВВС Афганистана, Алжира и КНДР. Всего было построено 397 таких самолетов. К концу 1966 г. была разработана экспортная модификация учебной машины, получившая обозначение Су-7УМК. Она строилась серийно параллельно с выпуском Су-7БМК и Су-7БКЛ вплоть до 1971 г. — всего 44 самолета.
В итоге завод выпустил 1847 самолетов Су-7 всех модификаций.
Руководство страны достойно оценило труд коллектива завода по производству истребителей-бомбардировщиков семейства Су-7Б: в январе 1971 г. за успешное выполнение пятилетнего плана и организацию производства новой техники завод был награжден орденом Октябрьской Революции. Правительственные награды были вручены также большой группе работников завода, с 1966 г. носящего новое название – Дальневосточный машиностроительный завод (ДМЗ).

ВЫПУСК РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ
Особую страницу в истории Комсомольского-на-Амуре авиационного завода занимает производство ракет для Военно-Морского флота страны. В июне 1960 года было принято постановление Правительства о производстве на заводе ракеты П-6 (4К-48).
Крылатая ракета П-6 разработки ОКБ В.Н. Челомея предназначалась для поражения морских целей и состояла на вооружении подводных ракетоносцев. Ракета имела складывающееся крыло, автоматически раскрывающееся в полете. По конструкции П-6 напоминала небольшой беспилотный самолет клепаной конструкции с турбореактивным двигателем.
Производство ракеты на заводе было организовано в отдельном обособленном подразделении, в специально организованных цехах сборки и испытаний. Изготовление деталей в механических и заготовительных цехах осуществлялось на общих основаниях, обезличенно и не представляло большой сложности.
При подготовке производства ракеты особое внимание было уделено обеспечению высокой культуры производства, отделки помещений, где производились сборка, монтаж и испытание систем, с контролем чистоты, температуры и влажности воздушной среды. Из объема монтажно-испытательного цеха полностью исключили работы с образованием стружки, полы были покрыты лаком, персонал работал в белых халатах и сменной обуви. Цех располагал автономной системой осушки технологического воздуха, источниками специальных токов, контрольно-испытательной станцией с аппаратурой, идентичной управляющей и регулировочной аппаратуре подводной лодки, и моторно-испытательной станцией, вынесенной за пределы производственного корпуса.
Технология и оснащение производства ракеты были построены на условиях предельного ограничения факторов, способных вызвать отклонения от требований чертежей и технических условий.

Серийный выпуск ракеты, продолжавшийся до 1965 года, проходил практически без сбоев. На начальном этапе была изменена предусмотренная разработчиком технология обеспечения герметичности корпуса: вместо пленки «бутафоль» использовался герметик. Квалифицированное руководство, высокая культура производства, техническая учеба, продуманная система качества обеспечивали в процессе серийного производства стабильность технико-эксплуатационных характеристик ракеты и почти полное отсутствие рекламаций.
Плодотворный опыт производства П-6 послужил предпосылкой для освоения
новой ракеты — «Аметист» (4К-66), которая явилась большим шагом вперед в системе вооружений отечественного флота.
В отличие от П-6 с ее надводным стартом и вызванной этим повышенной уязвимостью лодки-носителя, система ракетного оружия «Аметист» обеспечивала залповый или одиночный пуск ракет при движении подводной лодки на глубине 30 метров.
Конструктивно ракета «Аметист» резко отличалась от П-6, имея герметичный корпус, состоящий из нескольких литых и сварных отсеков. Новый объем работ потребовал реализации ряда организационных и множества технологических решений. Благодаря хорошей подготовке и высокому уровню руководства процессом производства выпуск ракет «Аметист» проходил в строгом соответствии с заданием.
Проводившиеся ежегодно контрольно-серийные испытания с запуском ракет, снабженных телеметрической аппаратурой, по мишеням и последующей оценкой результатов стрельб подтверждали высокое качество производственного исполнения и служили основанием для приемки годовой партии ракет на вооружение ВМФ.
В 1987 году выпуск «Аметистов» на заводе был завершен.
Производство крылатых ракет для военно-морского флота вписало яркую главу в историю завода.
Об этом напоминает скромный мемориал — макет ракеты «Аметист», установленный напротив сборочного корпуса.

Техническое обслуживание пассажирских самолетов: как авиакомпании обеспечивают безопасность

Техническое обслуживание самолета в ангаре Lufthansa Technik во Франкфурте. Фото: Lufthansa

Если в полете случается какая-то поломка, то остановиться и заменить двигатель или другую деталь не выйдет. А падение может обернуться жертвами и многомиллионными убытками для авиакомпании. Именно поэтому в авиации существует сложная система организации летной годности и технического обслуживания. avianews.com с помощью авиационного инженера разобрался, как авиаторы делают так, чтобы самолеты без лишних проблем и безопасно доставляли пассажиров в нужные города.

Как авиакомпании организовывают техническое обслуживание?

Техническая эксплуатация – это большая и в то же время малозаметная сфера деятельности, которая делится на два направления: поддержание летной годности и техническое обслуживание. И это не одно и то же, как многим кажется.

Ситуацию с самолетами можно грубо сравнить с владельцем автомобиля и СТО. Владелец несет ответственность за техническое состояние машины, должен вовремя проходить техническое обслуживание (ТО) и иметь техталон, резину по сезону и т.д. Но техническое обслуживание он делает на специализированном СТО. Так и в авиации, только все гораздо сложней и зарегулированней.

Каждый самолет имеет своеобразный паспорт — cертификат летной годности. Задача организации по поддержанию летной годности – обеспечение этого сертификата. С этой точки зрения она является владельцем самолета и несет ответственность за то, чтобы авиалайнер соответствовал всем требованиям летной годности.

Организация по поддержанию летной годности (Continuing Airworthiness Management Organization – CAMO, инженеринг) — как правило, подразделение авиакомпании. CAMO разрабатывает программу технического обслуживания, которая утверждается в авиационных властях.

Деятельность организации включает планирование ТО в соответствии с программой, контроль дефектов, в том числе отложенных, выполнение директив летной годности от авиационных властей и сервис-бюллетеней производителя, различных модификаций, отслеживание наработок компонентов и двигателей, расшифровка полетной информации, учет различных повреждений.

САМО на основании своей программы технического обслуживания формирует отдельные заказы на ТО, которые передаются в организацию по техническому обслуживанию.

Организация по техническому обслуживанию может быть как подразделением авиакомпании, так и независимой организация по ТО, так называемая MRO-организация (Maintenance Repair Overhaul).  Она выполняет заказанные работы уже непосредственно на самолете, после чего выпускает допуск к эксплуатации – так называемый CRS – Certificate of Release to Service. Самолет не может эксплуатироваться, если у него нет действующего CRS.

Чем отличается ремонт от технического обслуживания?

В интернете можно встретить сообщение вроде «Вот ангар, в котором авиакомпания ремонтирует свои самолеты», но это не совсем корректно. Конечно, и ремонтирует тоже, но надо понимать, что ремонт самолета – это событие нештатное, то, чего в идеале не должно быть.

Понятие ремонта, как правило, применяется к ремонту структуры, когда что-то клепается, заменяются элементы планера, ставятся заплатки-даблеры, вносятся какие-то изменения в конструкцию. То есть это следствие какого-то нештатного происшествия типа повреждения на земле, коррозии, усталостных трещин и т.д.

Техническое обслуживание по своей сути превентивное. С момента выпуска самолета и в процессе эксплуатации постоянно идут деградационные процессы, и смысл ТО – найти следствия этих процессов и устранить их до того, как они станут угрожать безопасности. Строго говоря, перед тем, как столкнуться с проблемой безопасности, придется пробить забор экономической эффективности. То есть пренебрежение ТО в первую очередь приводит к финансовым потерям.

Самый простой пример – эксплуатация колес. Самолетные колеса изнашиваются примерно за месяц. При нормальном износе колесо отправляется на завод-изготовитель, и шина восстанавливается путем наварки резины, и так можно делать до пяти раз. Но если вовремя не поменять колесо, то потом его не возьмут в ремонт. То есть можно полетать подольше на изношенном колесе, но потом его придется выбросить, и это выйдет себе дороже.

Различные агрегаты либо имеют свой ресурс и с определенной периодичностью должны меняться, либо эксплуатируются по состоянию. Эксплуатация по состоянию делится на два вида: с контролем параметров и до отказа.

Эксплуатация по состоянию – контролируются определенные параметры работы этого агрегата, и если они выходят за границы – то его пора менять. Контроль может быть как с помощью тестов или встроенных систем мониторинга для электронных систем, так и в ходе различных инспекций или неразрушающего контроля для механических агрегатов и планера. Например, во время обслуживания по C-check самолет разбирают до структуры, и если обнаруживают коррозию или что-то еще вне допусков – тогда уже делают ремонт.

Эксплуатация до отказа, как правило, касается электронного оборудования. Современные системы авионики часто имеют системы самоконтроля, и в случае отказа выдают сообщение, мол, дальше без меня. Отказ изолируется, и за счет дублирующих систем самолет может продолжать эксплуатироваться дальше. То есть отказ не сопровождается никакими искрами, дымом или безумно работающими приборами, просто выводится сообщение об отказе fault message – переключение на другую систему – летим дальше. Такой подход позволил реализовать политику MEL — полетов с неисправностями.

Какие виды технического обслуживания самолетов существуют?

Техническое обслуживание делиться на два вида: линейное и базовое.

Линейное ТО проводится без снятия самолета с эксплуатации, не требует глубоких разборок или инспекций. То есть проводятся работы по поддержанию самолета в исправном состоянии, обслуживание систем — заправка двигателей маслом, смазки, замена фильтров, устранение дефектов.

Базовое ТО проводится в ангаре и с большей периодичностью: тысячи часов налета, годы. Сюда же включены работы, требующие серьезных разборок, такие как структурные ремонты или замена стоек шасси.

Еще ТО можно разделить на плановое, неплановое и специальное. Неплановое ТО – это как правило, устранение дефектов, выявленных в ходе планового ТО. Специальные виды ТО – это различные проверки после столкновения с птицами, попадания молний, жестких посадок и т.д. Так что если вылет задерживается по техническим причинам – это не повод для паники, просто люди делают свою работу, и времени простоя самолета не хватает, чтобы ее завершить до вылета по расписанию.

Что делают между рейсами?

Между рейсами современный самолет, как правило, не проходит ТО. Пилоты выполняют предполетную инспекцию Pre-flight inspection (PFI), другими словами, walk-around – обход воздушного судна. Если возникает какая-либо проблема, было какое-либо замечание в полете или что-то найдено на земле (следы птицы или изношенное колесо, например), то на самолет вызываются инженеры, которые должны эту неисправность устранить.

Как часто проводят техническое обслуживание самолетов?

Необходимые работы определяются наработкой самолета в часах или циклах, или календарными сроками и выполняются с определенной периодичностью. САМО может собирать задания в группы, так называемые чеки, а может просто собрать все подходящие работы в один рабочий пакет.

Название форм ТО – то есть чеков – может быть совершенно разное, мы же помним, что программу ТО составляет CAMO самостоятельно, и называть чеки они могут как угодно: Daily, Weekly, 48H, 7D, 15D, 30D, Z-check, S-check, A-check, C-check, 6Y, 12Y и т.д. В общем, дело творческое.

Минимальной формой ТО является, как правило, Daily check, то есть ежедневный чек, который обычно выполняют во время ночного простоя самолета. Юридически он действует 48 часов, но компании стараются делать его раз в сутки, чтобы был запас по времени, если, например, самолет застрянет в транзитном аэропорту по погоде, или срочно придется менять расписание. Этот чек, в основном, смотровые работы, доливка масла, проверка колес/тормозов.

Примерно раз в неделю делается сервис-чек, то есть более детальные проверки, сервис некоторых систем, проверка аварийного оборудования (инженерами, бортпроводники проверяют его перед каждым вылетом).

Чем больше периодичность, тем больше объем работ. А-чеки выполняются раз в несколько сотен часов налета, и могут быть либо линейным, либо базовым ТО. С-чеки выполняются с периодичностью от года и более. Например, на устаревшем уже Boeing 737-300 Classic С-чеки делают с кратностью 4000 часов налета, а на более современном Airbus A320 периодичность меряют в годах.

В целом, чем современнее модель самолета, тем реже делают чеки, легче проверки, и тем больше они перемещаются от базового к линейному ТО. На Boeing 737 Classic А-чеки делаются с периодичностью кратной 250 часам налета, и часто работы требовали ангара или долгого простоя. На Airbus A320 такие работы проводятся раз в 750 часов и как правило на стоянке, а тесты многих систем не требуются вообще – самолет сам все о себе напишет.

В чем разница в техническом обслуживании советских самолетов и западных?

Cо времени массовой эксплуатации советских самолетов сменились два-три поколения гражданских лайнеров. То есть Ту-154 есть смысл сравнивать с практически ушедшими на пенсию Boeing-727 или 737-200, а даже 30-летние Boeing 737-300 – это уже другой уровень.

В целом, в советской технике обращалось меньше внимания на экономические аспекты эксплуатации, и это главная причина того, почему она осталась тупиковой ветвью эволюции.

Было намного больше ресурсных агрегатов, которые просто менялись на очередной форме ТО. Советские конструкторы не стремились сокращать вес всеми доступными способами, поэтому планер имел избыточную прочность, и коррозия не представлялась такой большой проблемой, как на современных самолетах. Из багажников Ту-154 на форме, а это раз в 300 часов, выгребали 300-500 литров воды, после чего коррозию устраняли молоточком, веничком, совочком – любой западный инженер от такого пришел бы в ужас. Поэтому сами формы имели больше плановых работ и меньше внеплановых.

Поскольку все советские самолеты были более-менее унифицированы под крылом «Аэрофлота», а советская электроника, в частности системы встроенного контроля, оставляли желать много лучшего, эксплуатация требовала концентрации знаний на матчасти.

Западные самолеты могут сильно отличаться в пределах одной модели из-за кастомизации под конкретную авиакомпанию, а у всех операторов свои процедуры, поэтому для работы с ними критически важно уметь разбираться во всевозможной технической документации, приходится быть немного юристом и экономистом.

Следите за тем, что происходит с авиацией в эти непростые времена в Telegram, Instagram, Google News. Подписывайтесь сейчас!

Российский пилот оценил самолет Ан-26 фразой «работает на грани»: Происшествия: Россия: Lenta.ru

Самолеты Ан-26, один из которых пропал на Камчатке, работают «на грани технических возможностей». Так их состояние в разговоре с «Лентой.ру» оценил российский пилот, бывший командир воздушного суда и специалист по безопасности полетов Александр Романов.

Самолет уже не новый, работает на грани технических возможностей. Экономия в авиации тоже превыше безопасности, поэтому насколько часто делают регламенты и ставят надежные запчасти — я не могу сказать достоверно. Экипажи работают в сложных условиях — как я сказал, самолет довольно устаревший и шумный, экипаж там очень устает.

Александр Романов

пилот, специалист по безопасности полетов

Материалы по теме

10:29 — 6 июля

11:52 — 5 июля

Романов добавил, что при этом самолет может произвести посадку на любую подготовленную площадку и в этом отношении он «очень неприхотливый».

Как отметил пилот, первые такие самолеты были выпущены в 1969 году. Существующие сейчас модификации широко используются в народном хозяйстве, при проверке оборудования аэропортов, а также в пожаротушении, однако в основном его применяют как военно-транспортный.

«Самолет герметичный и рассчитан для перевозки до высоты примерно в пять тысяч метров. Этот самолет был модификацией Ан-24, на котором я больше 9 лет летал в молодости командиром, и знаю его достоверно. Пассажиров перевозить возможно. Откидные кресла тоже оборудованы. В основном это военно-транспортный самолет, применяется для десантников, перевозки военной техники», — добавил Романов.

6 июля на Камчатке пропала связь с пассажирским самолетом Ан-26, на борту которого находились 28 человек, включая шесть членов экипажа. Борт направлялся из Петропавловска-Камчатского в поселок Палана. В момент посадки в районе аэропорта были сложные метеоусловия. На данный момент местонахождение Ан-26 неизвестно.

Спасатели сообщали, что зафиксировали слабый радиосигнал у побережья Камчатки, предположив, что его издает аварийный радиобуй пропавшего самолета. Зампред правительства Камчатского края Александр Заболиченко не подтвердил информацию о падении Ан-26 в море, однако к поискам борта подключили Тихоокеанский флот.

Почему из алюминия строят самолеты | Блог

По данным Aluminium Leader, 27% всего потребляемого алюминия приходится на транспортную отрасль. Этот химический элемент из группы бора характеризуется серебристо-белым цветом и мягкой пластичной текстурой. Хотя он используется во многих различных приложениях, одним из наиболее распространенных является аэрокосмическая промышленность. Фактически, алюминий — один из самых распространенных материалов, используемых при строительстве самолетов. Итак, почему для этой цели используется алюминий вместо стали или других материалов?

Некоторые из первых авиалайнеров были сделаны не из металла, а из дерева.Несмотря на то, что древесина дешевая и легкодоступная, она имеет серьезный недостаток, который делает ее опасной для использования в самолетах: она гниет. Был один случай, когда разбился деревянный авиалайнер, в результате чего погибли все находившиеся на борту. Позже выяснилось, что причиной крушения стало гнилое дерево. Это побудило производителей быстро отказаться от древесины в пользу металла.

Алюминий — идеальный материал для производства самолетов, отчасти благодаря его уникальным свойствам и характеристикам. Он прочный, легкий, предсказуемый и недорогой.Сталь и железо прочнее алюминия, но одной прочности недостаточно, чтобы оправдать их использование в аэрокосмической промышленности. Проблема стали и железа в его весе. Оба этих металла намного тяжелее алюминия, и слишком большой вес ограничивает способность самолета взлетать и летать.

По оценкам, до 80% материалов, используемых в современных самолетах, — это алюминий. Братья Райт использовали стальной двигатель в своей ранней модели самолета Flyer, который был не только тяжелым, но и не обладал необходимой мощностью.В результате они приобрели специальный двигатель из литого алюминия, который позволил их Flyer-1 легко взлетать.

В аэрокосмической технике используется несколько различных типов алюминия, некоторые из которых включают следующие:

• Алюминий 2024
• Алюминий 3003
• Алюминий 5052
• Алюминий 6061
• Алюминий 7075

Примечание: цифра относится к «марке» алюминия.

Конечно, алюминий — не единственный металл, используемый для производства самолетов.Для его применения также часто используется углеродистая сталь. Когда в сталь добавляют углерод, она становится прочнее и устойчивее к ржавчине и коррозии. Титан — еще один металл, который обычно используется в аэрокосмической технике. Он прочный, легкий и устойчивый к коррозии. Некоторые компании сплавляют титан с железом или марганцем для изготовления корпуса и двигателей самолетов. Однако эти металлы обычно меньше используют, чем алюминий. Алюминий — не самый прочный металл, но он поддерживает идеальный баланс прочности и небольшого веса, что делает его идеальным для самолетов.

Использование металла в конструкции самолетов: сталь, алюминий и композиты

Металлические детали — важные компоненты современного самолета. За более чем 100 лет постройки самолетов они прошли долгий путь с точки зрения материалов: от деревянных аппаратов братьев Райт до современных самолетов, построенных из современных композитных материалов.

На протяжении многих лет при выборе материалов для самолетов конструкторы и производители самолетов учитывали множество факторов.начиная от функциональных требований и заканчивая минимизацией производственных и эксплуатационных затрат. Однако главным «двигателем прогресса» было желание разработчиков снизить вес своих надежных металлических машин. Снижение этого параметра является фактором, определяющим уровень безопасности пилотов, пассажиров, груза и самого самолета, его летно-технические характеристики, оптимальный расход топлива и дальность полета. Сегодня современная инженерная концепция ориентирована на расширение использования композитов в аэрокосмической технике.Эти материалы обеспечивают идеальный баланс между массой самолета и устойчивостью к усталости и коррозии, в то же время снижая затраты на техническое обслуживание.

Самолет из стали

Как заставить металл летать? Пионеры авиастроения страстно обсуждали эту тему с момента первого полета самолета братьев Райт в 1903 году. Он был очень легким: из дерева, ткани и небольшого количества стальной проволоки. В результате авиаконструкторы начала ХХ века не верили в возможность получить надежный, но тяжелый, металлический аппарат с земли (ни с финансовой, ни с технической точки зрения).Среди сомневающихся выделился один человек. Немецкому инженеру Хуго Юнкерсу, вероятно, удалось каким-то образом заглянуть в будущее. Он понял, что вскоре не только военные или спортивные энтузиасты захотят летать на самолетах. Послевоенная эпоха массовых гражданских и грузовых авиаперевозок еще не наступила. Новые приложения требовали совершенно других материалов для производства самолетов.

Легендарный самолет J1, который современники в шутку окрестили «Blechesel» («оловянный осел»), произвел революцию в авиационной промышленности.Это был первый в истории самолет, который был полностью сделан из металлических деталей и не только спроектирован и построен таким образом, но и способен взлетать. Первоначально Хьюго Юнкерс пытался выманить бюджет из военного министерства Германии, но они сочли эту идею неудачной.

Следовательно, девелопер вложил в проект собственные средства. Это были доходы от работы компании по продаже газовых колонок. Так домохозяйки косвенно профинансировали эволюционный скачок в развитии авиации.Однако со временем военные заинтересовались Junkers J1, и в 1915 году представители приехали на летные испытания самолета. Его металлический корпус вызвал скептицизм: в министерстве были уверены, что самолет не сможет взлететь. Плавный крен J1 на взлетно-посадочной полосе (неотличимый от движений его деревянных предшественников) произвел фурор среди зрителей.

Самолет сошел с взлетно-посадочной полосы, поднялся в воздух, развернулся, зашел на посадку и благополучно приземлился.J1 оставался экспериментальным: представители военных придирались к взлетной скорости, маневренности и полезной нагрузке. Этих показателей было недостаточно для их задач. На самом деле авиационная сталь оказалась слишком тяжелым металлом для самолетов. Моноплан «Юнкерса» летел с трудом. Имея взлетную массу более одной тонны, он мог брать на борт только грузы массой 110 кг. Тем не менее революционный прорыв Junkers вывел авиастроение на путь эволюции материалов.Этот путь продолжается и по сей день.

Что касается советской авиационной промышленности, то в СССР было произведено довольно большое семейство самолетов под названием «Сталь», которые использовались в качестве транспортных самолетов и самолетов для доставки почты. В целом советские конструкторы и авиаторы столкнулись с теми же проблемами, что и их немецкие коллеги. Кроме того, в 1920-х и 30-х годах, когда в мире уже было начато массовое производство самолетов из алюминия (обсуждаемых ниже), у СССР были проблемы с производством сырья внутри страны.Поэтому, чтобы избежать чрезмерной зависимости от импорта, Советы производили самолеты из стали авиационного качества в течение относительно долгого времени, вплоть до середины 1930-х годов.

Сегодня авиастроители ценят сталь за ее прочность, твердость и устойчивость к высоким температурам. Такие свойства делают этот металл идеальным материалом для изготовления шасси, некоторых обшивок самолетов, петель, тросов, креплений и других деталей. Обычно сталь составляет 11-13% всех материалов, используемых при производстве современных самолетов.

Самолеты алюминиевые

Вернемся к Хьюго Юнкерсу. Для нужд Минобороны немецкий авиаконструктор сделал ставку на алюминий — легкий и прочный материал. В последующие годы Junkers and Co построили целую линейку военных самолетов. Это были штурмовики и истребители, которые показали отличные характеристики во время военных кампаний Второй мировой войны и, к сожалению, использовались против СССР и других союзников.Лавровый венок в гражданской авиации достался легендарному F13. Серийное производство этого самолета, первого в мире пассажирского самолета из алюминия, было начато в 1919 году и много лет эксплуатировалось по всему миру.

Подобно Хьюго Юнкерсу, по ту сторону океана, американец Генри Форд также работал в этом направлении и стал отцом не только известной автомобильной марки, но и самолета Ford Trimotor в 1925 году. в суд оспорить авторство концепций, использованных при конструировании самолета).Также заслуживает упоминания модель Douglas DC-3, выпущенная компанией Douglas Aircraft Company в Америке в 1935 году. Этот удобный для пассажиров, быстрый, удобный и надежный самолет до сих пор используется авиакомпаниями по всему миру, что является неопровержимым доказательством того, насколько надежными могут быть летательные аппараты из алюминия. Этот материал и самолеты из него положили начало эре междугородной пассажирской авиации.

Алюминий и его сплавы по-прежнему остаются очень популярным сырьем для производства коммерческих самолетов из-за их высокой прочности при относительно низкой плотности.В настоящее время высокопрочный сплав 7075, содержащий медь, магний и цинк, в основном используется в авиастроении. В этом случае алюминиевые детали составляют 80% веса самолета. Примечательно, что из-за своих антикоррозионных свойств детали из алюминия могут оставаться неокрашенными. Однако при высоких температурах алюминий теряет прочность, поэтому в чистом виде он не используется для изготовления обшивки самолетов.

Самолеты из композиционных материалов

Тем временем авиационная промышленность вступила в эпоху разработки и внедрения искусственно созданных композитных материалов, и мы все еще можем наблюдать это сегодня.Основу композиции составляют волокна из стали, стекла, графита, нитевидные кристаллы оксида алюминия, железа и т. Д. Матрица материалов изготавливается либо из металлических сплавов (здесь также алюминия, титана и магния), либо из синтетических смол, таких как как эпоксидная смола или полиэстер. После соединения основы и матрицы прессованием, литьем или другим способом композитный материал не только приобретает свойства составляющих его элементов, но и приобретает совершенно новые характеристики, пользующиеся успехом у авиаконструкторов.

Например, вес композитных деталей составляет примерно одну пятую веса точно таких же деталей из алюминия. В то же время композиты имеют преимущество перед последними с точки зрения эксплуатационных характеристик, поскольку они обладают большей прочностью и гибкостью. К тому же современные композитные материалы нетоксичны, поэтому изделия из них не требуют дополнительного ухода.

Композиты очень широко используются в авиационной промышленности: при производстве деталей и двигателей, несущих высокие нагрузки.Например, глядя на долю композитных материалов, используемых в самолетах Boeing, мы видим, что в самых ранних моделях эта доля составляла около 5%. Теперь доля композитов в общей массе самолетов, производимых компанией, может достигать 50%. Кроме того, компания проводит инновационные эксперименты с металлами, создавая новые композиты с уникальными свойствами. Например, микрочастица из никеля и фосфора занесена в Книгу рекордов Гиннеса как самый легкий металл в мире (ее вес в 100 раз меньше, чем у пенополистирола).Считается, что в будущем из этой микрорешетки можно будет производить как искусственные легкие, так и крылья самолетов.

Результаты таких экспериментов, на первый взгляд, кажутся эзотерическими. Тем не менее они имеют практическое значение. С одной стороны, материалы, используемые в авиастроении, должны обладать обширным набором свойств и характеристик. С другой стороны, их цена не должна быть заоблачной. Как видим, натурального сырья, отвечающего этим требованиям, не так уж и много.Поэтому поиск новых композитов продолжается, и старые добрые сталь и алюминий продолжают завоевывать небо, как бы невероятно это ни казалось всего 100 лет назад.

Из чего сделаны металлические ручные рубанки?

История алюминия в аэрокосмической промышленности

Знаете ли вы, что алюминий составляет 75-80% современного самолета ?!

История алюминия в аэрокосмической промышленности началась очень давно.Фактически алюминий использовался в авиации еще до того, как были изобретены самолеты. В конце 19 века граф Фердинанд Цеппелин использовал алюминий для изготовления корпусов своих знаменитых дирижаблей Цеппелин.

Алюминий идеально подходит для авиастроения, поскольку он легкий и прочный. Алюминий составляет примерно треть веса стали, что позволяет самолету нести больший вес и / или стать более экономичным. Кроме того, высокая устойчивость алюминия к коррозии обеспечивает безопасность самолета и его пассажиров.

Обычные марки аэрокосмического алюминия

2024 — Обычно используется в обшивках, капотах самолетов, конструкциях самолетов. Также используется для ремонта и восстановления.

3003 — Этот алюминиевый лист широко используется для облицовки кожухов и перегородок.

5052 — Обычно используется для изготовления топливных баков. 5052 обладает отличной коррозионной стойкостью (особенно в судостроении).

6061 — Обычно используется для посадочных матов самолетов и многих других неавиационных конструкционных конечных применений.

7075 — Обычно используется для усиления конструкций самолетов. 7075 — это высокопрочный сплав, который является одним из наиболее распространенных марок, используемых в авиационной промышленности (после 2024 года).

История алюминия в аэрокосмической промышленности

Братья Райт

17 декабря 1903 года братья Райт совершили первый в мире полет на своем самолете «Райт Флайер».

Флаер Райта Брата Райт

В то время автомобильные двигатели были очень тяжелыми и не обеспечивали достаточной мощности для взлета, поэтому братья Райт построили специальный двигатель, в котором блок цилиндров и другие детали были сделаны из алюминия.

Поскольку алюминий не был широко доступен и был чрезмерно дорогим, сам самолет был сделан из ситкинской ели и бамбукового каркаса, покрытого брезентом. Из-за низкой воздушной скорости и ограниченной подъемной способности самолета очень важно было сохранять раму чрезвычайно легкой, и дерево было единственным подходящим материалом, достаточно легким для полета, но достаточно прочным, чтобы нести требуемую нагрузку.

Потребуется более десяти лет, чтобы использование алюминия стало более широко распространенным.

Первая мировая война

Деревянные самолеты оставили свой след на заре авиации, но во время Первой мировой войны легкий алюминий начал заменять дерево в качестве основного компонента для аэрокосмического производства.

В 1915 году немецкий авиаконструктор Хуго Юнкерс построил первый в мире цельнометаллический самолет; моноплан Junkers J 1. Его фюзеляж был изготовлен из алюминиевого сплава, в состав которого входили медь, магний и марганец.

Юнкерс Дж 1

Золотой век авиации

Период между Первой и Второй мировой войнами стал известен как золотой век авиации.

В 20-е годы прошлого века американцы и европейцы участвовали в гонках на самолетах, что привело к инновациям в дизайне и характеристиках.Бипланы были заменены на более обтекаемые монопланы и произошел переход на цельнометаллические каркасы из алюминиевых сплавов.

«Жестяной гусь»

В 1925 году Ford Motor Co. вошла в авиапромышленность. Генри Форд спроектировал четырехмоторный цельнометаллический самолет 4-AT из гофрированного алюминия. Получив название «Жестяной гусь», он сразу же стал хитом среди пассажиров и операторов авиакомпаний.

К середине 1930-х годов появилась новая обтекаемая форма самолета с несколькими двигателями в плотно закрытых капотах, убирающимся шасси, винтами переменного шага и алюминиевой конструкцией с напряженной обшивкой.

Вторая мировая война

Во время Второй мировой войны алюминий был необходим для множества военных применений, особенно для изготовления корпусов самолетов, что привело к резкому росту производства алюминия.

Спрос на алюминий был настолько велик, что в 1942 году WOR-NYC транслировал радиопередачу «Алюминий для обороны», чтобы побудить американцев вносить алюминиевый лом на военные нужды. Поощрялась переработка алюминия, а компания Tinfoil Drives предлагала бесплатные билеты в кино в обмен на шары из алюминиевой фольги.

За период с июля 1940 года по август 1945 года в США было произведено 296000 самолетов. Более половины из них были изготовлены преимущественно из алюминия. Аэрокосмическая промышленность США смогла удовлетворить потребности американских военных, а также американских союзников, включая Великобританию. На пике своего развития в 1944 году американские авиазаводы производили 11 самолетов каждый час.

К концу войны у Америки были самые мощные военно-воздушные силы в мире.

Современная эпоха

После окончания войны алюминий стал неотъемлемой частью авиастроения.Хотя состав алюминиевых сплавов улучшился, преимущества алюминия остались прежними. Алюминий позволяет конструкторам создавать максимально легкий самолет, способный нести тяжелые грузы, потребляющий наименьшее количество топлива и непроницаемый для ржавчины.

Конкорд

В современном авиастроении алюминий используется повсеместно. Конкорд, который за 27 лет перевозил пассажиров со скоростью, вдвое превышающей скорость звука, был построен с алюминиевой обшивкой.

Boeing 737, самый продаваемый реактивный коммерческий авиалайнер, который сделал воздушные перевозки для масс реальностью, на 80% состоит из алюминия.

В современных самолетах алюминий используется в фюзеляже, стеклах крыла, руле направления, выхлопных трубах, дверях и полу, сиденьях, турбинах двигателей и приборном оборудовании кабины.

Освоение космоса

Алюминий бесценен не только в самолетах, но и в космических кораблях, где малый вес в сочетании с максимальной прочностью еще более важен. В 1957 году Советский Союз запустил первый спутник, Спутник-1, который был изготовлен из алюминиевого сплава.

Космическая станция Skylab

Все современные космические аппараты состоят из алюминиевого сплава на 50–90%.Алюминиевые сплавы широко использовались на космических кораблях Apollo, космической станции Skylab, космических челноках и Международной космической станции.

Космический корабль «Орион», который в настоящее время находится в стадии разработки, предназначен для исследования человеком астероидов и Марса. Производитель, Lockheed Martin, выбрал алюминиево-литиевый сплав для основных структурных компонентов Orion.

Купить Алюминий

Металлические Супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 100 магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы являемся экспертами по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, инструментальная сталь, легированная сталь, латунь, бронза и медь.

У нас в наличии широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 100+ офисов по всей Северной Америке сегодня.

Первый взлет самолета — ИСТОРИЯ

Около Китти Хок, Северная Каролина, Орвилл и Уилбур Райт совершают первый успешный полет в истории самоходного самолета тяжелее воздуха. Орвилл пилотировал бензиновый биплан с воздушным винтом, который оставался в воздухе 12 секунд и преодолел 120 футов во время своего первого полета.

Орвилл и Уилбур Райт выросли в Дейтоне, штат Огайо, и заинтересовались авиацией после того, как в 1890-х годах узнали о полетах планера немецкого инженера Отто Лилиенталя.В отличие от своих старших братьев Орвилл и Уилбур не учились в колледже, но обладали исключительными техническими способностями и изощренным подходом к решению проблем в области проектирования машин. Они построили типографии, а в 1892 году открыли мастерскую по продаже и ремонту велосипедов. Вскоре они начали строить свои собственные велосипеды, и этот опыт в сочетании с прибылью от различных предприятий позволил им активно реализовывать свою мечту — построить первый в мире самолет.

ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: 10 фактов о братьях Райт, которых вы могли не знать

После исчерпывающего исследования усилий других инженеров по созданию управляемого самолета тяжелее воздуха братья Райт написали букву U.С. Бюро погоды спрашивает о подходящем месте для проведения испытаний планера. Они поселились в Китти-Хок, изолированной деревне на Внешнем берегу Северной Каролины, где дул устойчивый ветер и были песчаные дюны, с которых можно было скользить и мягко приземляться. Их первый планер, испытанный в 1900 году, показал плохие характеристики, но новый планер, испытанный в 1901 году, оказался более успешным. Позже в том же году они построили аэродинамическую трубу, где испытали около 200 крыльев и планеров различных форм и конструкций. Систематические эксперименты братьев окупились — они совершили сотни успешных полетов на своем планере 1902 года в Килл-Девилс-Хиллз недалеко от Китти-Хок.Их планер-биплан имел систему рулевого управления на основе подвижного руля направления, которая решала проблему управляемого полета. Теперь они были готовы к полету с двигателем.

В Дейтоне с помощью машиниста Чарльза Тейлора они разработали двигатель внутреннего сгорания мощностью 12 лошадиных сил и построили новый самолет для его размещения. Осенью 1903 года они доставили свой самолет по частям на Китти-Хок, собрали его, провели еще несколько испытаний, а 14 декабря Орвилл предпринял первую попытку полета с двигателем.Двигатель заглох при взлете, самолет был поврежден, и его ремонтировали три дня. Затем в 10:35 17 декабря на глазах у пяти свидетелей самолет проехал по монорельсовой дороге и поднялся в воздух, оставаясь в воздухе в течение 12 секунд и пролетев 120 футов. Так зародилась эра современной авиации. В тот день были проведены еще три испытания, на которых Уилбур и Орвилл поочередно управляли самолетом. Уилбур совершил последний полет, преодолев 852 фута за 59 секунд.

В течение следующих нескольких лет братья Райт продолжали совершенствовать свои самолеты, но не афишировали свои успехи, чтобы получить патенты и контракты на свои летательные аппараты.К 1905 году их самолет мог выполнять сложные маневры и оставаться в воздухе до 39 минут за раз. В 1908 году они отправились во Францию ​​и совершили свои первые публичные полеты, вызвав широкий общественный резонанс. В 1909 году Служба связи армии США приобрела специально сконструированный самолет, и братья основали компанию Райт для создания и продажи своих самолетов. Уилбур Райт умер от брюшного тифа в 1912 году; Орвилл прожил до 1948 года.

Исторический самолет братьев Райт 1903 года выпуска находится в постоянной экспозиции Национального музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.C.

ПОДРОБНЕЕ: 6 малоизвестных пионеров авиации

Boeing 787 Dreamliner — обзор

12D.3.3.2 Boeing 787 Dreamliner, заземленный потенциальным внутренним коротким замыканием

[Литий-ионный аккумулятор на борту ] Литий-ионный аккумулятор используется для обеспечения запуска на борту самолета Boeing 787 Dreamliner. Два аккумуляторных блока размещены в передней и задней части 787 соответственно, как показано на рис. 12D.16. Два встроенных аккумуляторных блока называются аккумулятором APU и основным аккумулятором соответственно.Батарея APU двух аккумуляторных блоков в основном предназначена для запуска APU, которая активирует стартер двигателя. Основная батарея предназначена для поддержки наземных операций, например, дозаправки, буксировки и т. Д. Батарея ВСУ и основная батарея работают как резервные друг для друга.

Рисунок 12D.16. Расположение литий-ионных аккумуляторных батарей на борту 787 Dreamliner [36].

Впервые большой самолет использовал литий-ионные аккумуляторы в качестве источника питания на борту. Боинг и ее партнеры по сотрудничеству считали, что литий-ионная батарея является хорошей заменой никель-кадмиевой батареи, поскольку литий-ионная батарея имеет более высокую плотность энергии и более длительный срок службы, что делает бортовую систему легче и долговечнее.Литий-ионная аккумуляторная батарея на борту с массой 28,6 кг на 41% легче, чем у традиционной никель-кадмиевой аккумуляторной батареи. Литий-ионный аккумулятор может обеспечивать более высокое напряжение (32 В против 24 В) и более высокий ток (160 А против 16 А), чем у никель-кадмиевого аккумулятора.

[Несчастный случай № 12] 7 января 2013 г. в Бостоне приземлился самолет Boeing 787 под названием JAL Flight 008. Менеджер по техническому обслуживанию и уборочная бригада поднялись на борт после высадки всех пассажиров. В 10:21 в салоне был замечен дым.Отважный механик попытался, но не смог справиться с возгоранием в кабине ВСУ с помощью сухого химического огнетушителя. Пожар не был потушен до тех пор, пока через 15 минут не взяли на себя хорошо экипированные пожарные, как показано на рис. 12D.17. Командир пожарных сообщил, что кабина ВСУ была задымлена, и при тушении пожара обзор был ограничен. Дым и пожар были вызваны выходом из строя батареи ВСУ.

Рисунок 12D.17. Аварии с литий-ионным аккумулятором для Boeing 787 Dreamliner: тушение пожара при аварии №12 [10].

Когда FAA и NTSB начали расследование происшествия 7 января, в течение десяти дней произошел еще один пожар.

[Катастрофа № 13] 16 января 2013 г. самолет Boeing 787 под названием ANA, рейс 692, вылетел из Ямагути-Убе в Токио-Нарита. Через пятнадцать минут после вылета старший помощник капитана и капитан заметили предупреждение в электрической системе, а старший помощник сообщил о слабом запахе гари в левом проходе. Капитан решил немедленно направиться в ближайший аэропорт в Такамацу, и пассажирам было объявлено о чрезвычайной ситуации.После успешной посадки рейса 692 вышка предупредила, что вокруг 787 есть дым, и капитан начал экстренную эвакуацию. К счастью, во время скольжения легкие травмы получили только четыре пассажира. На этот раз авария произошла из-за выхода из строя Главной батареи.

[Расследование аварий] Подробные исследования проводились в течение почти 2 лет NTSB (Национальным советом по безопасности на транспорте) [10] и JTSB (Советом по безопасности на транспорте Японии) [11]. Задачи расследования включали сбор исторической информации, анализ обломков после теплового разгона, сравнительные эксперименты со злоупотреблениями, инспекцию на месте процесса производства элементов и т. Д.

На рис. 12D.18 показан аккумуляторный блок ВСУ до и после аварии № 12. Восемь ячеек были соединены последовательно и сформировали аккумуляторный блок, как показано на рис. 12D.18А. В аварии № 12 наиболее поврежденная зона расположена на левой стороне упаковки с центром ячейки 6, как показано на рис. 12D.18B. Результат КТ на рис. 12D.18C показал, что тепловой разгон был инициирован из ячейки 6.

Рисунок 12D.18. Аккумулятор до и после аварии № 12 [10]. (A) Аккумулятор.(B) После сжигания. (C) Результат КТ.

На рисунке 12D.19 показан основной аккумуляторный блок после аварии № 13. В аварии № 13 отсутствие полюса в ячейке 3 указывало на взрыв во время аварии, как показано на рисунке 12D.19A. На рис. 12D.19B представлен результат CT, в то время как не было никаких подсказок о том, является ли ячейка 3 или 6 ячейкой инициации. Место повреждения дуги и запись напряжения показали, что тепловой разгон был инициирован из ячейки 6. Распространение теплового разгона произошло в обеих авариях №1.12 и 13.

Рисунок 12D.19. Аккумулятор после аварии № 13 [11]. (A) Аккумулятор после сгорания. (B) Результат КТ.

[Устранение причин] Причиной аварий № 12 и 13, как было подтверждено, является тепловой разгон аккумуляторной батареи. В обоих случаях ячейка 6 может быть наиболее вероятной ячейкой инициации. Согласно отчету в [10] и [11], наиболее вероятным фактором срабатывания может быть внутреннее короткое замыкание. Это не 100% уверенность, но есть другие факторы, например, перезаряд, переразряд, внешнее короткое замыкание и т. Д., согласно сравнительным экспериментам, не могли произойти. Напротив, намеки, включая повреждение дуги и отверстия в медном коллекторе (рис. 12D.20 [37]), указывали на серьезное внутреннее короткое замыкание.

Рисунок 12D.20. Свидетельство внутреннего короткого замыкания [37].

Немногие современные источники могут четко интерпретировать механизм образования внутреннего короткого замыкания. Однако приемлемой причиной является то, что внутреннее короткое замыкание, вероятно, вызвано ростом дендритов, как показано на рис.12D.21A. Неравномерное распределение внутреннего потенциала на электродах может привести к разложению металла, например, осаждению лития и т. Д. При осаждении металла образуется постоянно растущий дендрит, который в конечном итоге может протиснуться или даже проникнуть через сепаратор и вызвать внутреннее короткое замыкание, как показано на рис. 12D.21B.

Рисунок 12D.21. Рост дендритов и возможное внутреннее короткое замыкание. (A) Фотография роста дендритов [11]. (B) Внутреннее короткое замыкание, вызванное ростом дендритов.

Неравномерное распределение потенциала может быть вызвано несколькими факторами: (1) загрязнением во время производства; (2) складки на электродах; (3) частичный перезаряд / переразряд при некоторых ненормальных условиях; (4) низкая температура во время работы.К сожалению, при расследовании аварии были учтены все четыре фактора. Во-первых, NTSB обнаружил, что рабочие GS Yuasa, которая является поставщиком аккумуляторов, своими руками предварительно сжали рулон с желе и собрали аккумулятор. (1) и (2) были вероятны при таком производственном процессе. Кроме того, во время работы аккумуляторной батареи наблюдался высоковольтный плавающий заряд с импульсными колебаниями, поэтому (3) также было возможно на борту. И (4) был также удовлетворен, потому что оба происшествия No.12 и 13 произошли холодной зимой.

[Извлеченные уроки] Внутреннее короткое замыкание ранее недооценивалось как одна из основных причин выхода из строя литий-ионной батареи. Серия аварий Boeing 787 вызывает большое внимание при изучении механизма внутреннего короткого замыкания. К счастью, вероятность внутренних коротких замыканий на месте может быть очень низкой. Однако в авариях № 12 и 13 внутреннее короткое замыкание вызвало тепловой разгон, который распространился на соседние ячейки.Распространение теплового разгона может привести к более серьезным последствиям, то есть к авиакатастрофе, и, следовательно, его необходимо предотвратить, как показано на рис. 12D.22.

Рисунок 12D.22. На борту не допускается распространение теплового разгона.

Реф. [10] и [11] рекомендуются читателям, интересующимся расследованием происшествий с Boeing 787 Dreamliner.

Запчасти для самолетов | Изучите детали и основные части самолета

Из каких частей состоит самолет?

Вы когда-нибудь задумывались, сколько деталей авиакомпании состоит из того Airbus, на который вы садитесь? Будьте уверены, количество деталей в самолете немало.Фактически, современные коммерческие авиалайнеры состоят буквально из миллионов деталей. Чтобы получить общее представление о конструкции самолета, мы познакомим вас с основными частями Cessna Skyhawk. Независимо от того, летите ли вы на реактивном самолете с двумя турбинами или на модели с одним двигателем, вы увидите общие черты частей самолета для каждого типа самолета.

Пилоты и механики, прошедшие обучение в Epic, изучают значение определений частей самолета в процессе практического обучения. Правильное техническое обслуживание самолета имеет решающее значение, и изучение того, как управлять самолетом или обслуживать его, начинается с знания деталей.Следующие ниже диаграммы позволят вам увидеть базовую структуру и дизайн как введение в составные части самолета. Детали самолета — это базовые знания для всех пилотов. Летите ли вы на Cessna 172 Skyhawk или на Boeing 747, пилоты должны знать основные части и части самолета.

Основные части самолета

Самолеты не все одинаковы, но они состоят из основных компонентов. Основные секции самолета включают фюзеляж, крылья, кабину, двигатель, винт, хвостовое оперение и шасси.Понимание основных функций взаимодействия этих частей — первый шаг к пониманию принципов аэродинамики.

Что такое фюзеляж?

Фюзеляж — это основная часть или корпус самолета. (Если «фюзеляж» звучит для вас как французское слово, вы правы. Это потому, что оно происходит от французского слова «веретенообразный» — fuselé .) Здесь вы найдете пассажиров, грузы, и летный экипаж. Фюзеляж является основой конструкции самолета.Хвостовой номер, который идентифицирует каждый самолет, часто находится в задней части фюзеляжа рядом с хвостовой частью.

Какие крылья?

Крылья самолета служат той же цели, что и крылья птицы, отсюда и их название. Самолеты считаются самолетами с неподвижным крылом. (Вертолеты считаются винтокрылыми.) Самолет способен летать, потому что его крылья обеспечивают подъемную силу. Подъемная сила создается формой крыльев и скоростью самолета при движении вперед. Крылья включают элероны и закрылки.«Элерон» — еще одно французское слово. Это означает «крылышко» или «плавник». Они используются парами для управления креном или креном самолета.

Закрылки снижают скорость сваливания крыла при заданном весе. Передняя кромка крыльев обращена к передней части самолета. Точно так же заднюю кромку крыла можно определить как заднюю кромку, которая включает элероны и триммер. Некоторые крылья закреплены высоко на плоскости над фюзеляжем и известны как самолеты с высоким крылом. Самолеты с низким крылом — это самолеты, на которых крылья установлены ниже середины фюзеляжа.

Что такое кабина?

Кабина самолета также называется кабиной экипажа. Здесь пилот управляет самолетом. В кабине есть зона отдыха для летного экипажа, летные приборы, авионика, аудио / радиосвязь и органы управления полетом. Электронные летные приборы включают многофункциональный дисплей (MFD). Он используется для управления курсом, скоростью, высотой, высотомером и т. Д. Основной индикатор полета (PFD) обычно включает в себя указатель ориентации, воздушной скорости, курса и указателя вертикальной воздушной скорости.На навигационном дисплее (ND) отображается информация о маршруте, такая как путевые точки, скорость ветра и направление ветра.

Система управления полетом (FMS) включает подробную информацию о плане полета. Транспондер, который показывает местонахождение самолетов диспетчерской службе воздушного движения (УВД), также находится в кабине пилота. Стеклянная кабина оснащена дисплеями электронных пилотажных приборов. Обычно это большие ЖК-экраны вместо традиционных аналоговых циферблатов и манометров. Весь флот Epic включает стеклянные кабины, потому что авиакомпании требуют, чтобы пилоты имели опыт работы в стеклянных кабинах.Вы найдете двойное управление во флоте Epic. Они используются как инструктором, так и курсантом.

Что такое двигатель самолета?

Авиационный двигатель, или авиационный двигатель, является источником энергии для самолета. Большинство из них либо поршневые, либо газовые турбины. Некоторые дроны или беспилотные летательные аппараты (БПЛА) использовали электродвигатели. Есть много производителей и моделей двигателей. Каждый из них разработан для конкретного самолета, большого или маленького. Производители рекомендуют проводить капитальный ремонт двигателя в указанное время после того, как двигатель налетал определенное количество часов.

Что такое пропеллер?

Пропеллер — это аэродинамическое устройство, преобразующее энергию вращения в силу. Эта сила толкает самолет вперед. Это создает тягу, перпендикулярную плоскости вращения. Пропеллеры имеют две и более лопастей. Лопасти гребного винта равномерно расположены вокруг ступицы. Они доступны в конфигурациях с фиксированным или переменным шагом.

Что такое хвост или оперение?

Хвостовое оперение, также называемое хвостовым оперением, расположено в задней части самолета.Хвост обеспечивает устойчивость во время полета. Это очень похоже на то, как перья на стреле обеспечивают устойчивость. На самом деле, если «оперение» звучит по-французски, это потому, что это так. Этот термин происходит от французского слова empenner , что означает «опустить стрелу». Хвостовое оперение состоит из вертикального стабилизатора, руля направления, руля высоты, горизонтального стабилизатора и статических фитилей.

Что такое шасси?

Шасси — шасси самолета. Он используется как для взлета, так и для посадки.Шасси поддерживает самолет, когда он находится на земле. Шасси позволяет самолету взлетать, приземляться и рулить без повреждений. У большинства шасси есть колеса. Однако некоторые самолеты используют лыжи или поплавки для движения по снегу, льду или воде. Более быстрые самолеты, такие как многие двухмоторные или реактивные самолеты, имеют убирающееся шасси. При взлете складывающиеся шасси убираются, чтобы уменьшить сопротивление во время полета.

Хотите посмотреть наше полное видео о деталях самолетов?

Пилотам и авиамеханикам важно знать детали и их функции.Мы также рекомендуем вам изучить авиационную терминологию. Эти базовые знания создают основу для того, чтобы стать пилотом или авиамехаником. Хотите узнать больше о частях самолета? Совершите виртуальный тур по эпическому ангару с капитаном Джуди Райс, чтобы увидеть все части самолета.