строение (Строение и свойства авиационных материалов), страница 2

Для более глубокого изучения некоторых вопросов, которые авторам не представлялось возможным изложить из-за малого объема учебника, в конце приводится список рекомендуемой литературы. Учебник «Структура и свойства авиационных материалов» написан сотрудниками кафедры «Авиационное материаловедение» Московского авиационного института им. С.

Орджоникидзе, имеющими многолетний опыт чтения лекций по курсу «Конструкционные материалы», Подготовка учебника к печати и общая редакция осуществлена академиком А. Ф. Беловым и д. т. н., проф. В. В. Николенко. Авторы благодарят к. т. н. Л. П. Фаткуллину за помощь в подготовке материала по сплавам «памяти». Авторский коллектив приносит глубокую благодарность акад. Г. А. Николаеву за ценные советы и рекомендации, сделанные прн рецензировании рукописи.

Авторы признательны заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, д. т. н., проф. А. И. Колпашникову и коллективу кафедры «Технология обработки металлов давлением» Московского авиационного технологического института им. К. Э. Циолковского, взявшим на себя труд прочтения и рецензирования учебника. ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ о» вЂ” временное сопротивление (предел прочности) прн растяженкн ос — предел прочностн прн сжатнн он»г — предел прочностн прн нзгнбе а, — предел текучести (фнзнческнй) о»,, — предел текучестн (условный) 脄— предел пропорцнональностн прн растяжения Š— модуль упругости С вЂ” модуль сдвига ая — предел вынослнвостн (сопротквленне усталости) о — предел вынослнвостн прн снмметрнчном цнкле о»1ов — предел длктельной прочностн за 1000 ч нспытаннй прн 700'С оДны — предел ползучестн прн допуске нз деформации 0,5»ч за 100 ч нспытаннй прк 700'С Ят — сопротнвленне отрыву (хрупкому разрушенню) 5„— сопротнвленне срезу (вязкому разрушенню) з, з — степень н скорость деформации соответственно о»,з(т — удельный предел текучести о»/т — удельная прочность (К) т — удельный вес материала — плотность материала — относнтельвое удлнненне после разрыва 3 — относнтельное суженне после разрыва Н вЂ” твердость по Брннеллю 7»мС вЂ” твердость по Роквеллу (шкала С) НУ вЂ” твердость по Внккерсу НА( — твердость по Моосу КС вЂ” ударная вязкость КС(7, КСУ, КСТ вЂ” ударная вязкость.

определенная на образцах с (7-, У- н Т-образвмм надрезом прн комнатной температуре Кш — козффнцкент ннтенснвностн напряженна (вязкость рвзрушення) МЦУ вЂ” мзлоцнкловая усталость Π— ко»ффнцнент днффузнн Ср — удельная теплоемкость а — ковффнцнент лннейного расшнренкя Т вЂ” термодкнамнческая температура Х вЂ” удельная теплопроводность Т вЂ” термодкнамнческая температура «Меня так заняла гордая мысль подняться выше знаменитого англичанина и постичь закон наслоения воздуха при нормальном состоянии ат мосферы, что временно я оставил все другие занятия и стал изучать азростатику» Д.

И. Менделеев Александр Федорович Можайский может по праву считаться создателем первого самолета, существенно опередив западных конструкторов. Но имя А. Ф. Можайского н его труды оставались малоизвестными даже в России. Работы по созданию конструкций самолетов широко проводились во многих странах мира. Начало нового столетия ознаменовалось в декабре 1903 г. полетом братьев Райт на своем аэроплане. В конце 1904 г. основан Кучинский аэродинамический институт, где ведущую роль играл Н. Е, Жуковский. Изготовление самолетов иностранных фирм Ньюпор и Фарман для русской армии началось в Москве в 1912 г. на трех заводах: Щетинина в Петербурге, Русско- Балтийском и «Дукс».

ВВЕДЕНИЕ Последняя четверть Х1Х в. внесла особое оживление в развитие воздухоплавания, в том числе и в России. В 1879 г. Д. И. Менделеев, находясь во Франции, знакомится с результатами работ Писандье, Ренара, Пено и других известных основоположников авиации и воздухоплавания Франции, Англии и Италии. Лично совершает подъем на привязном аэростате Жиффаре и затем выступает со специальным докладом на Ч! Всероссийском съезде врачей и естествоиспытателей «О сопротивлении и воздухоплавании».

Выступление великого ученого с мировым именем не могло не повлиять на возросший интерес к воздухоплаванию в России, Уже в !880 г. по инициативе Д. И. Менделеева в Русском техническом обществе начинает издаваться специальный журнал «Воздухоплавателю. Вокруг Д. И. Менделеева объединяются такие видные ученые, как М. А, Рыкачев, Ю.

И. Утенко, В. Д, Спицин, А. Ф. Можайский, О. С. Кострович, К. Э. Циолковский, Н. Е. Жуковский и др.„причем благодаря их деятельности начались работы по различным проблемам воздухоплавания. К вопросам аэродинамики и воздухоплавания проявляли интерес деятели различных научных направлений.

Так, известный металлург Дмитрий Константинович Чернов не только интересовался вопросами развития авиации, но и непосредственно проводил теоретические работы в области аэродинамики. Задолго до западноевропейских ученых он обратил внимание на разрежение воздуха над элементами летящего аппарата. Николай Егорович Жуковский, возглавлявший в то время работы по аэродинамике, объединил вокруг себя значительную группу ученых, организовал в Московском университете аэродинамическую лабораторию.

Он уделял особое внимание созданию А. Ф. Можайским конструкции летательного аппарата тяжелее воздуха, в Жуковская Н. Е. Туполев А. Н. Защита завоеваний Октябрьской революции в условиях интервенции и гражданской войны потребовало мер по поддержанию и возможному повышению авиационного потенциала страны. В июне 1918 г. Совнаркомом издается декрет о национализации промышленных предприятий, который способствовал становлению отечественной авиационной промышленности. Первыми действующими предприятиями авиационной промышленности были самолето- строительный завод «Дукс» и моторостроительный завод «Мотор» в Москве, Петроградский завод, получивший впоследствии название «Красный летчик» и около десяти мастерских и ремонтных заводов.

В том же 1918 г. при непосредственном участии В. И. Ленина основывается институт ЦАГИ, который возглавил Н. Е. Жуковский. Необходимость выпуска отечественных аэропланов с особой а Воронов С. М. ц - а к. э. остротой выдвинула вопросы производства материалов. Основным конструкционным материалом оставалась вплоть до 20-х годов древесина, В 1921 г. перед молодой Советской республикой встала проблема выбора пути развития отечественного самолетостроения: создавать деревянные (имея собственный опыт и опыт Англии и и Франции) или, не имея опыта и металла, цельнометаллические конструкции. Проблема вызывала жаркие дискуссии и повышенный интерес ие только со стороны научно-технических работников, но и широкой общественности.

Дискуссия, организованная 29 декабря 1922 г., проходила в присутствии представителей Главного Управления Военно-Воздушного Флота, военных академий Генштаба, различных отделов ВСНХ, высших учебных заведений, работников ЦАГИ, инженеров авиационных заводов, Работники ЦАГИ выступили со смелым заявлением, что отечественные самолеты должны быть цельнометаллическими. Среди них был А. Н. Туполев, его поддержал И. И. Сидорин и др.

ЦАГИ, после смерти Н, Е. Жуковского (1921 г.) руководимый его учеником и соратником С. А. Чаплыгиным, успешно вел теоретические и практические работы. Начали создаваться конструкторские бюро, возглавляемые А. Н. Туполевым, Д. П. Григоровичем, И. И. Поликарповым и др. Открытие в 1910 г. Альфредом Вильмом эффекта старения металлического сплава «дуралюмин», произвело переворот в развитии авиастроения. Сплав, содержащий * 4 % Си; 0,5 % Ма н 0,5 % Мп, нагретый при закалке до температуры — 500 'С, находясь при комнатной температуре в течение 4 — 5 сут., самопроизвольно " Здесь и далее приведены проценты (по массе), другие проценты будут указаны.

1 упрочнялся без снижения пластичности в 4 — 5 раз по сравнению с чистым алюминием. Развернулись работы по изысканию технологии производства металлического алюминия. В частности, труды П. Н. Федотьева, В. И. Вернадского, А. Н, Кузнецова, Е. И. Жуковского позволили приступить к разработке и проектированию опытных конструкций, Кольчугинский завод, ленинградские заводы «Красный Выборжец», «Франко-Русский» и завод «Дукс» в Москве не только начали выпускать листы, прутки и отливки, но и проводили опытные работы.

Так, на заводе «Дукс» работала группа инициативных инженеров во главе с Ю. Г. Музалевским н С. М. Вороновым. Вокруг этого коллектива объединились будущие академики Н. С. Курнаков, Г. Г. Уразов, П. Я. Сольдау, виднейшие специалисты Е. Г. Деричей, И. И. Сидорин, Н. В. Гевелинг, А. А. Бочвар и другие, которые основали те или иные научные направления. Так, от самолетов, основными конструкционными материалами для которых была сосна, фанера и полотно, наша промышленность начала переходить к цельнометаллическим.

21 мая 1924 г, на центральном аэродроме совершил пробный полет первый советский цельнометаллический самолет АНТ-2, спроектированный и построенный под руководством Андрея Николаевича Туполева. К началу 40-х годов Советский Союз создал собственную базу получения металлического алюминия и производства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, которая по своему техническому уровню превосходила мировую. Однако начавшаяся Великая Отечественная война, ее первый период, показала недостаточное техническое превосходство по производству полуфабрикатов, требующихся для выпуска самолетов. Предприятия по получению алюминия и изготовлению полуфабрикатов размещались в европейской части Советского Союза и уже в первые месяцы войны сложилась ситуация, потребовавшая эвакуации их на восток. Разгром немцев под Москвой позволил возвратить основные заводы обратно и благодаря героическим усилиям строителей, монтажников и эксплуатационников уже в мае 1942 г, авиационная промышленность начала получать необходимое количество металла, причем выпуск самолетов возрастал из месяца в месяц.